Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

СТАБШИЗАТОР НАПРЖКЕНИЯ ПОСТОЯРШОГО ТОКА, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами, первый дифференциальный усилитель, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора , неинвертирующий вход подключен к делителю выходного напряжения , а инвертирующий вход - к эквиваленту стабилитрона, выполненному на трех транзисторах, четырех резисторах и элементе смещения, причем коллекторы первого и второго транзисторов соответственно через первый и второй резисторы подключены к выходному вьшоду, с которым связан и коллектор третьего транзистора, эмиттер которого через элемент смещения подключен к общей шине, к которой подключены эмиттер первого транзистора непосредственно, а эмиттер второго транзистора через третий резистор, базы первого и второго транзисторов объединены, а база третьего транзистора соединена с коллектором второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности при регулировке выходного напряжения, в него введен второй дифференциальный усилитель, а элемент смещения выполнен на введенном четвертом транзисторе и четвертом резисторе, приi чем второй дифференциальный усилитель подключен неинвертирующим вхо (Л дом к коллектору первого траизистора , инвертирующим входом к коллектору второго транзистора, выходом к базам первого и второго транзисторов , четвертый транзистор подключен базой к базе второго транзистора, эмиттером через четвертый резистор к общей шине, а коллектором к эмит теру третьего транзистора и инвертиОд рующему входу первого дифференциаль ного усилителя. 4

„„SU„„1046?47 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 6 05 Г 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3365642/24-07 (22) 14 ° 12,81 (46) 07. 10.83. Бюл. N9 37 (72) А. В. Чурбаков (53) 621.316.722 ° 1(088.8) (56) 1. Электронная техника. Сер.10, вып.5, 1978, с. 63-67.

2. Авторское свидетельство СССР

М 744513, кл. G 05 F 1/56, 1980. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами, первый дифференциальный усилитель, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, неинвертирующий вход подключен к делителю выходного напряжения, а инвертирующий вход — к эквиваленту стабилитрона, выполненному на трех транзисторах, четырех резисторах и элементе смещения, причем коллекторы первого и второго транзисторов соответственно через первый и второй резисторы подключены к выходному выводу, с которым связан и коллектор третьего транзистора, эмиттер которого через элемент смещения подключен к общей шине, к которой подключены эмиттер первого

:транзистора непосредственно, а эмиттер второго транзистора через третий резистор, базы первого и второго транзисторов объединены, а база третьего транзистора соединена с коллектором второго транзистора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности при регулировке выходного напряжения, в него введен второй дифференциальный усилитель, а элемент смещения выполнен на введенном четвертом транзисторе и четвертом резисторе, причем второй дифференциальный усили- Я тель подключен неинвертирующим входом к коллектору первого транзистора, инвертирующим входом к коллектору второго транзистора, выходом к базам первого и второго транзисторов, четвертый транзистор подключен базой к базе второго транзистора, эмиттером через четвертый резистор к общей шине, а коллектором к эмит- д теру третьего транзистора и инвертирующему входу первого дифференциального усилителя.

104Ь747

Изобретение относится к регуляторам напряжения постоянного тока.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, выполненный на трех транзисторах и трех резисторах (1 g.

Недостатками известного стабилизатора являются ограниченные температурная стабильность выходного на- 1О пряжения и функциональные возможности, так как он позволяет получить только одно термостабильное выходное напряжение I 2Â, т.е, может быть использован в качестве только опорного источника. При выходных напряжениях, отличающихся от 1,2В резко снижается его термостабильнос"ь.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и до=тигаемо- 2О му результату стабилизатор напряжения постоянного тока содержит регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами, первый дифференциальный усилитель, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, неинвертирующий вход подключен к делителю выходного напряжения, а инвертирующий вход подключен к делителю выходного напряжения, а инвер-:èðóìùèé вход — к эквиваленту стабилитрона, выполненному на трех транзисторах, четырех резисторах и элементе смещения, причем коллекторы первого и второго транзисторов соответственно через первый и второй резисторы подключены к выходному выводу, с которым связан и коллектор третьего транзистора, эмиттер которого ч рез элемент смещения под4О кга-!ev к общей шине, к которой подключены эммет-.ер первого транзистора непосредственно, а эмиттер второго транзистора через третий резистор, базы первого и второго транзисторов объединены, а база третьего транзистора соединена с коллектором второго транзистора 1. 2 J.

Недостатком указанного стабилизатора является низкая температурная стабильность выходного напряжения при его регулировке. Это связано с тем, .то при регулировке выходного напряжения изменяется режим по пос"тоянному току транзисторов и, следо- 55 вательно, условия термокомпенсации выходного напряжения эквивалента

r;,6èëèòðîíà и стабилизатора в целом.

Цель изобретения — повышение температурной стабильности при регулировке выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно между входным и выходным выводами, первый дифференциальные .усилитель, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, неинвертирующий вход подключен к делителю выходного напряжения, а инвертирующий вход — к эквиваленту стабилитрона, выполненному на трех транзисто+ рах, четырех резисторах и элементе смещения, причем коллекторы первого и второго транзисторов соответственно через первый и второй резисторы подключены к выходному выводу, с которым связан и коллектор третьего транзистора, эмиттер которого через элемент смещения подключен к общей шине, к которой подключены эмиттер первого транзистора непосредственно, а эмиттер второго транзистора через третий резистор, базы первого и второго транзисторов объединены, а база третьего транзистора соединена с коллектором второго транзистора, введен второй дифференциальный усилитель„ а элемент смещения выполнен на введенном четвертом транзисторе и четвертом резисторе, причем второй дифференциальный ус,литель подключен неинвертирующим входом к коллектору первого транзистора, инвертирующим входом к коллектору второго транзистора, выходом к базам первого и второго транзисторов, четвертый транзистор подключен базой к базе второго транзистора, эмиттером через четвертый резистор к общей шине, а коллектором к эмиттеру третьего транзистора и инвертирующему входу первого дифференциального усилителя.

На чертеже представлена прин.ципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит три транзистора 1-3 и три резистора 4-6, через первый из которых (4 ) коллектор перного транзистора 1 соединен с выходным выводом, с которым коллектор второго транзистора 2 соединен через второй резистор 5, а коллектор третьего транзистора 3 соединен не ственно, причем эмиттер первого тран747 4 шением сопротивлений резисторов 4 и

5, т.е.

3 1046 зистора 1 соединен с общей шиной источника 7 питания, с которой эмиттер второго транзистора 2 соединен через третий резистор 6, базы первого 1 и второго 2 транзисторов объединены, 5 а коллектор второго транзистора 2 соединен с базой третьего транзистора 3, два дифференциальных усилителя 8 и 9, регулирующий транзистор

10, резистивный делитель 1), четвертый транзистор 12 и четвертый резистор 13, через который эмиттер транзистора 12 соединен с общей шиной источника 7, база транзистора )2. соединена с базами первого 1 и вто15 рого 2 транзисторов, а коллектор соединен с эмиттером третьего транзистора 3 и инвертирующим входом пер- . вого дифференциального усилителя 8, выход которого соединен с базой ре20 гулирующего транзистора 16, включенного между входным и выходным выводами устройства, а неинвертирующий вход — с выходом резистивного делителя ll выходного напряжения, причем неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 9 соединен с коллектором первого транзистора I инвертирующий вход — с коллектором второго транзистора 2, а выход — с базами первого 1 и второго 2 транзисторов.

Устройство работает следующим Ьбразом.

Первый дифференциальный усилитель

9 обеспечивает во всех случаях ра- З5 венство коллекторных потенциалов первого 1 и второго 2 транзисторов в результате управления ими по базам. В то же время известно, что разность напряжений на эмиттерных переходах согласованной пары транзисторов ( в данном случае указанная разность выделяется на резйсторе 6 ) определяется отношением их коллекторных токов. А так как коллекторные потенци- 45 алы равны, то отношение коллекторных токов однозначно определяется отноб

"6= " Р

Ф где 11< — падение напряжения на ре- зисторе 6;

Чт- температурный потенциал.

При достаточно большом коэффициенте усиления по току второго транзистора 2 можно считать, что на резисторе 5 выделится напряжение

6 °

S R. 5

Напряжение U 4empy коллектором и эмиттером третьего транзистора 3 является опорным и равно .-- Ug + U5

Путем выбора сопротивлений резисторов 4-6 можно обеспечить нулевой температурный коэффициент данного напряжения 0, которое при этом равно около 1,2 В и не зависит от выходного напряжения.

Транзистор 12 с резистором 13, сопротивление которого выбирается рав ным сопротивлению резистора 6, предназначен для обеспечения работы третьего транзистора 3 при фиксированном эмиттерном токе, равном току второго транзистора 2, что позволяет полностью согласовать температурные коэффициенты напряжений U и U g в широком диапазоне температур.

В результате термонестабильность выходного напряжения будет определяться термостабильностью напряжения U, напряжения смещения второго дифференциального усилителя 8 и коэффициента передачи делителя ll которые можно снизить до уровня 3050 мкВ/ С.

Изобретение позволяет получить высокую термостабильность выходного напряжения, а также способность сохранять ее при изменении в шйроком диапазоне как выходного напряжения, так и тока нагрузки.

)046747

Составитель В. Есин

Редактор А. Огар Техред С.Мигунова, Корректор О.Билак

Заказ 7130/47 Тираж 874 Подписное

ВНШПЯ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раурская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4