Источник опорного напряжения

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 05 F 1 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (3,.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 4170143/24-07 (22) 29.12.86

<46) 15.08.88. Бюл. И 30 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) П. Ф. Вибе (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 866550, кл. С 05 F 1/56, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ì )1084)4, кл. G 05 F I/56, 1984., (54) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлек„„SU„„1416958 A 1 тронной аппаратуры. Цель изобретния — повьппение температурной стабильности выходного напряжения. Источник опорного напряжения содержит усилительный транзистор 1 резистивный делитель выходного напряжения на резисторах 2, 3, 4, термокомпенсирующий транзистор 5. В источник опорного напряжения введены дополнительный резистивный делитель на резисторах 8 и 9 и дифференциальный усилитель 11.

Коэффициент передачи делителя на резисторах 8 и 9 выбирается равным отношению значения напряжения запрещенной зоны полупроводника к номинальному значению выходного напряжения.

1 ил.

1416958

U „„= — — + — Jm1n(I „/Тщ) 7 (1) !

1Б э 1!2

К1

R /(+ + ) — коэффициент

50 и е редачи делителя на ре з исторах 2, 3и4; — токи коллекторов усилительного и компенсирующего тран55 зисторов; напряжение база — эмиттер усилительного транзистора; сопротивление резистора.6; где К„= в9

В. б

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение тем5 пературной стабильности выходного напряжения. /

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема источника опорного напряжения.

Устройство содержит усилительный транзистор 1, реэистивный делитель выходного напряжения на первом 2, втором 3 и третьем 4 последовательно со- 15 единенных резисторах, термокомпенсирующий транзистор 5, эмиттер которого подключен через четвертый резистор 6 к общей шине и эмиттеру транзистора 1, база которого подключена к точке сое- 20 динения резисторов 3 и 4 и базе транзистора 5, коллектор которого соединен с. точкой соединения резисторов 2 и 3, Источник содержит также дополнительный делитель напряжения на пятом 25

8 и шестом 9 резисторах, включенный между выходной 10 и общей 7 шинами, и дифференцирующий усилитель 11, под ключенный инвертирующим входом к базе транзистора 1, неинвертирующим вхо- 30 дом — к среднему выводу дополнительного делителя и коллектору транзистора 1, а выходом — к выходной шине 10.

Источник работает следующим образом.

Любое изменение выходного напряжения через делитель на резисторах 2, 3 и 4 поступает на базу транзистора

1, усиливается им и передается на неинвертирующий Вход усилителя 11 с 40 выхода которого поступает на выход источника и компенсирует первоначально возникшее изменение.

Выходное Б,,„ напряжение источника определяется следующим выражением;. 45 с 1

UÀ

B6tx К (2) где К = К /(R + R>) — коэффициент передачи дополнительного делителя на резисторах 8 и 9.

Условие термокомпенсации в общем виде определяется следующим выражением:

aU „4 R2ÃК вЂ” - — = — — + — I — Рп (! /! ) +, T K q (3) где Ы = — Ы Б / (Т вЂ” абсолютная вели э чина температурного коэффициента напряжения база — эмиттер;

Т вЂ” температура;

К вЂ” постоянная Больцмана;

q — - заряд электрона.

Для того, чтобы условие термокомпенсации (3) выполнялось во всем температурном диапазоне, необходимо, чтобы и вторая производная выходного

Ф напряжения по температуре также равнялась нулю; т.е, Be|ê/ Т

В этом случае температурная зависимость тока усилительного транзистора может быть представлена в виде:! (Т) о(Т (4)

У В

Учитывая, что напряжение U свя89 зано с напряжением U B запрещенной зоны полупроводника, коэффициентом

a(и температурой Т зависимостью U

Е9

Ы Т, одновременное выполнение условий (2) и (4) возможно только в том случае, если коэффициент передачи

К дополнительного делителя выбирается как отношение значения напряжения

Ц к значению выходного напряжения

11Вых

Кя "вз/Цвых (5) 3> — температурный потенциал.

Ток коллектора усилительного тран-зистора определяется следующей зависимостью формула изобретения

Составитель В. Есин

Редактор Л. Пчелинская Техред Л.Сердюкова Корректор C. Черни

Заказ 4064/45 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 14169

При выполнении условия (5) термокомпенсация по условию (3) выполняется теоретически в любом диапазоне рабочих температур. Практическая величина температурной погрешности пред5 лагаемого устройства определяется некоторой зависимостью от температуры, нестабильностью сопротивления резисторов, погрешностью настройки и . некоторыми другими факторами и состав,ляет 0,05 — 0,1Х в диапазоне температур 100 К.

Таким образом, данный источник опорного напряжения обладает по срав- 16 нению с прототипом на порядок большей стабильностью в широком диапазоне температур (100 К и выше).

Источник опорного напряжения, содержащий усилительный транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине, резистивный делитель, состоящий 25 из трех последовательно соединенных резисторов и включенный между выход58

4 ной и общей шинами, термокомпенсирующий транзистор, база которого подклю чена к точке соединения второго и третьего резисторов делителя и базе усилительного транзистора, коллектор— к точке соединения первого и второго резисторов делителя, а эмиттер через четвертый резистор — к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности выходного напряжения в него введены дополнительный резистивный делитель из пятого и шестого резисторов, включенный между выходной и общей шинами, и дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к базе усилительного транзистора, неинвертирующий — к коллектору усилительного транзистора и средней точке дополнительного делителя, выход — к выходной шине, причем коэффициент передачи дополнительного де. ителя выбирается равным отношению значения напряжения запрещенной зоны полупроводника к номинальному значению выходного напряжения.