Розглянута у пункті 3.1.1 схема ПСН, яка містить гасячий резистор і стабілітрон, не завжди забезпечує необхідну стабільність вихідної напруги. Її коефіцієнт стабілізації складає 50...100 [4, 6].
Для збільшення коефіцієнта стабілізації застосовують послідовне (каскадне) з'єднання стабілізаторів, як це показано на рисунку 3.8.
Рисунок 3.8 – Схема послідовного з'єднання однокаскадних стабілізаторів
Загальний коефіцієнт стабілізації ПСН дорівнює добутку коефіцієнтів стабілізації першого та другого каскадів.
, (3.18)
де , – диференційні опори стабілітронів.
Перший стабілізатор повинен мати напругу стабілізації більшу, ніж другий. Вихідний опір і температурний коефіцієнт багатокаскадного ПСН визначаються відповідними параметрами останнього діода. Для уніфікації схеми замість VD1 можна поставити два або три послідовно увімкнених діоди типу VD2.
Каскадне увімкнення ПСН використовують для отримання еталонних напруг у більш складних компенсаційних стабілізаторах.