Il loro schema a blocchi è molto semplice:

Inizialmente essi erano realizzati per la tensione di 5 Volt necessaria ad alimentare gli integrati TTL, mentre ora vengono prodotti per tensioni d’uscita fino a 24 Volt e correnti comprese tra 100 mA e 1 A con grande affidabilità.

Tipici sono i regolatori appartenenti alla serie 78XX.

Sono normalmente dotati di protezione interna in foldback e di una ulteriore protezione termica che porta l’uscita in OFF quando la temperatura dell’involucro supera i 165 °C.

I più recenti, detti safe area limiting, hanno inoltre la caratteristica di ricondurre automaticamente il punto di funzionamento entro la zona di sicurezza quando una qualsiasi causa tende a scostarli dal predetto punto.

Il circuito completo di uno stabilizzatore a tre pin è mostrato accanto.

   Fig.25-24

Il condensatore C₁ va inserito se lo stadio è posto ad una certa distanza dal filtro capacitivo (di solito a più di 5 cm), in modo da mantenere la stabilità.

C₁ può essere di 220 nF nel caso di condensatori ceramici a disco o 2 mF o più nel caso di condensatori al tantalio, oppure 25 mF o più per condensatori elettrolitici in alluminio.

Per la serie 78XX e LM140L è raccomandabile un condensatore C₂ di 10 nF per minimizzare i disturbi in alta frequenza.

I limiti di questi limitatori sono essenzialmente due:

• La bassa corrente fornita al carico ( di norma fino a 1 A))

• L’impossibilità di avere in uscita una tensione variabile.

La prima limitazione può essere agevolmente superata inserendo un BJT esterno come mostrato nella figura accanto.

Questa configurazione prende il nome di Booster.

Fig.25-25

Dalla figura 25-26, si ha che I_o = I_i + I₃, ma dato che I₃ è trascurabile (infatti vale circa 10 mA contro 0,1¸ 1A di I_i , si deduce che I_i @ I_o.

La spiegazione del circuito è la seguente:

Finché la corrente I_RL richiesta dal carico è bassa, I_i si mantiene bassa e quindi anche

V_R = I_i × R = V_EB è bassa

In questo modo il transistor è OFF e il circuito è il seguente:

Fig.25-26

Quando invece la corrente richiesta dal carico aumenta (cosa che succede quando R_L si abbassa), aumenta anche V_R e quindi V_EB.

In questo modo il transistor diventa ON e la corrente supplementare il carico (e quindi I_RL) la riceve da I_C.

La seconda limitazione è ineliminabile con gli stabilizzatori appartenenti alla famiglia citata sopra.

Si rimanda a dopo l’analisi dello stabilizzatore a tre pin LM317, con tensione d’uscita variabile.

Come detto sopra, i circuiti integrati della serie 78XX sono in grado di erogare una corrente di 1 ampere; quindi per sfruttare in pieno le loro caratteristiche occorre che anche il trasformatore usato nell'alimentatore possa dare tale corrente senza surriscaldarsi. Tutti i dati necessari sono comunque riassunti nella tabella qui sotto.

Lo schema accanto illustra il modo di impiegare il circuito integrato, in unione all'alimentatore visto nelle lezioni precedenti.  In pratica l'uscita dell'alimentatore arriva all'integrato, sul piedino di sinistra, mentre il piedino centrale è collegato alla massa del circuito. Sul piedino di uscita (quello di destra) sarà disponibile la tensione di uscita, perfettamente stabile, e di valore corrispondente a quella nominale dell'integrato (in figura è stato scelto, come esempio, un regolatore per 12 volt di uscita). Se si intende far funzionare il circuito alla massima potenza e per tempi lunghi è consigliabile provvedere al raffreddamento del circuito integrato; esso è infatti dotato di un apposito foro che permette di fissarlo, tramite vite con dado, su una piastrina metallica, di alluminio o di rame, atta a dissipare il calore. Si faccia attenzione che tale piastrina non vada a toccare i piedini dell'integrato stesso nè altre parti del circuito, perchè potrebbe creare contatti accidentali e causare danni a qualche componente.