Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. 744513, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения термостабильности , в него введен дополнительный резистор, один вывод которого соединен с эмиттером третьего транзистора эквивалента стабилитрона, а другой вывод - с общим вьшодом стабилизатора . сл 4 О) 4 05

СО1Оа СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1046746 д11 G 05 F 1/56.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (° " . . г ф э, К ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) 744513 (21) 3352354/24-07 (22) 06.11.81 (46) 07.10.83. Бюл. У 37 (72) А.В.Чурбаков (53) 621.316.722.1(088.8) (56) I. .Авторское свидетельство СССР

У 744513, кл. G 05 F 1/56, 1978. (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. Р 744513, отличающийся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения термостабиль— ности, в него введен дополнительный резистор, один вывод которого соединен с эмиттером третьего транзистора эквивалента стабилитрона, а другой вывод — с общим выводом стабилизатора.

1046

35

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам стабилизации напряжения, и может быть использовано в качестве прецизионного низковольтного источника питания.

По основному авт.св. Ф 744513 известен стабилизатор напряжения пос тоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами стабилизатора, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, и эквивалент стабилитрона на трех транзисторах, причем эмиттерные цепи первого и третьего транзисторов эквивалента стабилитрона соединены с общим выводом стабилизатора, база и коллектор первого транзистора соединены с базой второго транзистора,эмиттер которого через резистор.соединен с общим выводом стабилизатора, а коллектор — непосредственно с базой третьего транзистора а коллекторы всех транзисторов эквивалента стабилитрона через собственные коллекторные резисторы соединены с выходным выводом стабилизатора, а также делитель выходного напряжения, причем усилитель постоянного тока выполнен по дифференциальной схеме, первый вход которого подключен к выходу делителя выходного напряжения, а второй — к коллектору третьего транзистора эквивалента стабилитрона (! g.

Недостатками известного устрой— ства являются ограниченные функциональные возможности и термостабильность, так как устройство позволяет получать с заданной термостабильностью только строго фиксированные значения выходного напряжения, причем условия полной термокомпенсации выполняются в случае, если второй и третий транзисторы работают в ненасыщенном режиме, что не может быть обеспечено, т.е. падения напряжения на эмиттерных нереходах укаэанных транзисторов должны быть равны, следовательно, потенциал коллектора второго транзистора, равный потенциалу базы третьего транзистора оказывается ниже потенциала своей базы из за падения напряжения на резисторе, В результате температурная нестабильность выходного напряжения не может быть получена меньше 50 мкВ/ С.

746 2

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и повышение термостабильности.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами стабилизатора, усилитель постоянного тока, выход которое.

ro соединен с базой регулирующего транзистора, и эквивалент стабилитрона на трех транзисторах, причем эмиттерные цепи первого и третьего транзисторов эквивалента стабилитрона соединены с общим выводом стабилизатора, база и коллектор первого транзистора соединены с базой второго транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с общим выводом стабилизатора, а коллектор непосредственно с базой третьего транзистора, а коллекторы всех транзисторов эквивалента стабилитрона через собственные коллекторные резисторы соединены с выходным выводом стабилизатора, а также делитель выходного напряжения, причем усилитель постоянного тока выполнен по дифференциальной схеме, первый вход которой подключен к выходу делителя выходного напряжения, а второй — к коллектору третьего транзистора экви валента стабилитрона, введен до-..олнительный резистор, один вывод которого соединен с эмиттером третьего транзистора эквивалента стабилитрона, а другой вывод — с общим выводом стабилизатора.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устрой— ств а.

Устройство содержит источник питания, регулирующий транзистор включенный между входным и выходным выводами стабилизатора, эквивалент

3 стабилитрона, состоящий из четырех резисторов 4-7, трех транзисторов

8-10 и дополнительного резистора

11, дифференциальный усилитель 12 и делитель 13 напряжения, средняя точка которого подключена к одному входу дифференциального усилителя !

2, другой вход которого соединен с коллектором транзистора 10 и резистором 7, второй вывод которого соединен с вь|ходным выводом стабилизатора напряжения. База транзистора

1Î соединена с коллектором транзис046746

40

Составитель С.Черньпиева

Техред И.Метелева 5 о,eêòîð О.Билак

Редактор А.Orap

Заказ 7730/47

BHHKIH

Тираж 874 Подписное

Государственного комитета СССР делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 по

113035, филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 тора 9 и через резистор 5 с выходом стабилизатора, база и коллектор тран

i зистора 8 и база транзистора 9 через резистор 4 также соединены с выходным выводом стабилизатора, эмиттер,.транзистора 9 через резистор

6 соединен с общим выводом стабилизатора, с которым также соединены эмиттер транзистора 8 и через дополнительный резистор 11 эмиттер транзистора 10. Выход дифференциального усилителя 12 соединен с базой регулирующего транзистора 2.

Устройство работает следующим образом.

Принцип действия предлагаемого устройства аналогичен принципу действия известного, т.е. в результате выбора определенного соотношения сопротивлений резисторов 5 и б создается падение напряжения на резисторе 5 с таким положительным температурным коэффициентом, который равен отрицательному температурному коэффициенту падения напряжения на эмиттерном переходе третьего транзистора 10. В сумме это напряжение равно 1,2 В. С помощью резистора 7, дифференциального усилителя

12 с регулирующим транзистором 2 и делителя выходного 13 напряжения с коэффициентом деления К благодаря регулированию выходного напряжения ток третьего транзистора 10 поддерживается постоянным. Указанный ток протекает через дополнительный резистор 11, создавая на нем падение напряжения U т.е. путем выбора сопротивления дополнительного резистора 11 можно обеспечить ненасыщенный режим работы второго транзистора 9 и, кроме того, задавать величину выходного напряжения, которая равна 0 „,„1,2+ U. Причем

U — R где Я и R<<- сопро"ЬЬ Х

5 тивления резисторов 7 и 11.

При этом, задавая с помощью резистора 7 коллекторные токи транзисторов 9 и 10 равными, можно исклю чить влияние температурных флуктуа10 ций их базовых токов на выходное напряжение, так как падение напряжения на резисторе 5 равно

"ю =Р s f a)

15 5 Д ь т ° е 0 = — 5 5 где Rg " сопроК 6 тивление резистора 5, 1 и 1 соответственно коллекторны и базовые токи соответствующих транзисторов, а dU — разность падений напряжения на эмиттерных переходах транзисторов 8 и 9.

Для подобных прецизионных стабилизаторов основным условием является использование согласованных транзисторов 8-10, выполненных в одном кристалле, т.е. при обеспечении равенства коллекторных токов транзисто ров 9 и 50 автоматически обеспечивается равенство их базовых токов.

Предлагаемый стабилизатор напряжения позволяет устанавливать любое заданное значение выходного напряжения более 1,2 В при сохранении его температурной стабильности,что обеспечивает расширение его функциональных возможностей. При получении напряже ния 1,2 В обеспечивается ненасыщенный режим работы второго транзистора в результате чего температурная стабильность примерно в два-три раза может быть снижена.