Источник опорного напряжения постоянного тока

Источник опорного напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение стабильности вырабатываемого опорного напряжения. Устройство содержит выводы 1, 2 и 3, 4 для подключения соответсвенно первичного источника питания и нагрузки, генератор 5 тока, опорный полупроводниковый элемент 6, выполненный на транзисторной структуре с отрицательным дифференциальным сопротивлением, опорный резистор 7, транзисторный регулирующий элемент 8, усилитель 9 сигнала рассогласования, резистивный делитель 10 напряжения с резисторами 11, 12. Отрицательное дифференциальное сопротивление опорного полупроводникового элемента 6 выбирают по абсолютной величине большим сопротивления опорного резистора, при этом сумма отрицательного дифференциального сопротивления опорного полупроводникового элемента 3 и сопротивления опорного резистора 7 должна быть по абсолютной величине меньше дифференциального сопротивления всех остальных цепей, подключенных к выводам 3, 4. Изменения напряжения на выводах 3, 4 при колебаниях напряжения опорного полупроводникового элемента 6, питающего напряжения, токов генератора 5 и нагрузки ослабляются за счет обратной связи через контур компенсации, в который входят элементы 8 - 12. 1 ил.

СОЮЗ CGBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1552161 (51)5 С 05 у 1/613

ОПИСАНМЕ ИЗОБРЕТЕЯйЯ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4437142/24-07 (22) 08.06.88 (46) 23.03.90. Бюл. V 11 (71) Ярославское научно-производственное объединение "Электронприоор" (72) lO.Н.Кузнецов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NÃ 477404, кл. G 05 F l/56, 1975

Авторское свидетельство СССР

И 1183950, кл. G 05 F 1/567, 1983. (54) VCTOWlm onOPHOrO НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА.(57) Изобретение относится к элект" ротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретенияповышение стабильности вырабатываемого опорного напряжения. Устройство содержит выводы 1, 2 и 3, 4 для подключения соответственно первичного источника питания и нагрузки, генератор 5 тока, опорный полупроводниковый элемент 6, выполненный на !

2 транзисто"ной структуре с отрицательным дифференциальным сопротивлением, опорный резистор 7, транзисторный регулирующий элемент 8., усилитель 9 сигнала рассогласования, резистивный делитель 10 напряжения с резисторами 11, 12. Отрицательное дифференциа-.üíîå сопротивление опорного полупроводникового элемента 6 выбирают ., по абсолютной величине большим сопротивления опорного резистора, при этом сумма отрицательного дифференциального сопротивления опорного полупроводникового элемента 6 и сопротивления опорного резистора 7 должна быть по абсолютной величине меньше дифференциального сопротивления всех остальных цепей, подключенных к выводам 3, 4. Изменения напряжения на выводах 3, 4 при колебаниях напряжения опорного полупроводникового элемента 6, питающего напряжения, токов генератора 5 и нагрузки ослабляются за счет обратной связи через контур компенсации, в который входят элементы 8-12. 1 ил.

1552161

10

45

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации стабилизирующих источников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение стабильности вырабатываемого опорного напряжения.

На чертеже представлена принци1 пиальная электрическая схема источника опорного напряжения постоянного тока.

Источник содержит выводы 1 и 2 для подключения первичного источника питания, выводы 3 и 4 для подключения нагрузки, генератор 5 тока, опорный полупроводниковый элемент 6, опорный резистор 7, транзисторный регулирующий элемент 8, усилитель 9 сигнала рассогласования (усилитель постоянного тока), резистивный делитель 10 напряжения с резисторами 11 и 12. Элементы 8-12 составляют в совокупности компенсацирующий контур .

Генератор 5 тока, опорный полупровод никовый элемент 6 и опорный резистор включены последовательно между выводами 1 и 2 лля подключения первичного источника питания.

Вывод 3 для подключения нагрузки связан с общим BL-водом генератора тока и опорного полупроводникового элемента б, Вывод 4 для подключения нагрузки связан с выводом 2 для подключения первичного источника питания. Питающие входы усилителя 9 сигнала рассогласования и резистивного делителя 10 напряжения включены между выводами 3 и 4 для подключения нагрузки. Выходные выводы транзисторного регулирующего э.пемента 8 соединены с выводами 3 и 4 для подключения нагрузки, а вход — с выходом усилителя 9 сигнала рассогласования.

Инвертирующий вход последнего включен к выходу резистивного делителя 10 напряжения, а неинвертирующий вход— к выводам опорного резистора 7. Опорный полупроводниковый элемент 6 выполнен на транзисторной структуре (например, на инверсно включенном транзисторе и-р-и-типа в лавинном режиме) с отрицательным дифференциальным сопротивлением, по абсолютной величине большим сопротивления опорного резистора 7. Сумма отрицательно го дифференциального сопротивления опорного полупроводникового элемента

?О

?5

6 и .сопротивления опорного резистора

7 выбрана по абсолютной величине меньшей дифференциального сопротивления всех остальных цепей, соединенных с выводами 3 и 4 для подключения нагрузки.

Источник работает следующим образом.

После включения напряжения питания, при напряжении на выводах 3 и

4 меньшем опорного напряжения, ток через цепь, состоящую из опорного полупроводникового элемента 6 и опорного резистора 7, падение напряжения на опорном резисторе 7 и выходные токи усилителя 9 сигнала расI согласования и транзисторного pery" лирующего элемента 8 равны нулю. При напряжении на выводах 3 и 4, при котором падение напряжения на опорном резисторе 7 становится равным выходному напряжению делителя 10. появляются выходные токи усилителя 9 сигнала рассогласования и транзисторного регулирующего элемента 8, при этом дальнейшее увеличение напряжения питания, тока генератора 5 или уменьшение тока нагрузки вызывает увеличение тока через опорный полупроводниковый элемент 6 и опорный резистор 7.

При отрицательном дифференциальном сопротивлении опорного полупроводникового элемента 6, по абсолютной величине большем сопротивления опорного резистора 7. это приводит к уменьшению напряжения на опорном полупроводниковом элементе 6 и напряжения на выводах 3 и 4. С другой стороны, увеличение падения напряжения на опорном резисторе 7 за счет отрицатепьной обратной связи по контуру компенсации обуславливает увеличение выходных токов усилителя 9 сигнала рассогласования и транзисторного регулирующего элемента 8 и уменьшение тока через опорный полупроводниковый элемент 6. При отрицательном дифференциальном сопротивлении последнего, по абсолютной величине большем сопротивления опорного резистора.7 и при сумме отрицательного сопротивления опорного полупроводникового элемента 6 и сопротивления опорного резистора 7, по абсолютной величине меньшей дифференциального сопротивления .всех остальных цепей, подключенных к выводам 3 и 4, это вызывает увеличение напряжения опорного полу1552

55 проводникового элемента 6 и напряжения на выводах 3 и 4. Поэтому результирующее изменение напряжения на выводах 3 и 4 меньше.

Аналогичным образом, при увеличе" нии напряжения на опорном полупроводниковом элементе 6, обусловленном его температурной или временной нестабильностью, увеличивается напряже- 10 ние на выводах 3 и 4 и, соответственно, на выходе делителя 10. Это приводит к уменьшению выходных токов усилителя 9 сигнала рассогласования и транзисторного регулирующего эле- 15 мента 8 и к увеличению тока через опорный полупроводниковый элемент 6.

При отрицательном дифференциальном сопротивлении последнего, по абсолютной величине большем сопротивле- 20 ния опорного резистора 7, и при сумме отрицательного сопротивления опорного полупроводникового элемента

6 и сопротивления опорного резистора

7, по абсолютной величине меньшей 25 дифференциального сопротивления всех остальных цепей, подключенных к выводам 3 и 4, имеет место уменьшение напряжения опорного полупроводникового элемента 6. и напряжения на выво- 30 дах3 и4., Таким образом, изменения напряжения на выводах 3 и 4 ослабляется за счет обратной связи через контур компенсации. 35

Для р-п-р-структуры полупроводникового элемента 6 требуемые соотношения параметров выполняются, например, при дифференциальном сопротивлении опорного полупроводникового 40 элемента 6 к = -1 кОм, сопротивлении опорного резистора 7 К =0,5 кОм, сопротивлениях всех остальных цепей, подключенных к выводам 3 и 4, R

5 кОм. Для и-р-и-структуры опорно 45 го полупроводникового элемента 6 име- ем, например, R = -1,2 кОм, R7 =

° 2 кОм Rîñò = 2 кО©

Применение опорного полупроводникового элемента 6, выполненного íà 50 транзисторной структуре с отрицательным дифференциальным сопротивлением, введение новых связей и выполнение требуемых соотношений между парамет" рами элементов позволяют повысить стабильность напряжения на выводах

3 и 4 при изменении нагряжений опор161 6 ного полупроводникового элемента 3, питающего напряжения, токов генератора 5 и нагрузки и, тем самым, исключить функциональную подгонку температурного коэффициента выходного напряжения.

Формула изобретения

Источник опорного напряжения постоянного тока, содержащий первый и в-орой выводы для подключения первичного источника питания, между которыми включены последовательно генератор тока, опорный полупроводниковый элемент и опорный резистор, первый вывод для подключения нагрузки, связанный с обцим выводом генератора тока и опорного полупроводникового элемента, второй вывод для подключения нагрузки, связанный с вторым выводом для подключения первичного источника питания, усилитель сигнала рассогласования и реэистивный делитель напряжения, питающие входы которых включены между выводами для подключения нагрузки,. транзисторный регулирующий элемент, один из выходных выводов которого соединен с первым выводом для подключения нагрузки, а вход - с выходом усилителя сигнала рассогласования, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности вырабатываемого опорного напряжения, другой выходной вывод транзисторного регулирующего элемента соединен с вторым выводом для подключения нагрузки, инвертирующий вход усилителя сигнала рассогласования подключен к выходу резистивного делителя напряжения, йеинвертирующий вход - к выводам опорного резистора, а опорный полупроводниковый элемент выполнен на транзисторной структуре с отрицательным дифференциальным сопротивлением, по абсолютной величине большим сопротивления опорного резистора, при этом сумма отрицательного дифференциального сопротивления опорного полупроводникового элемента и сопротивления опорного резистора выбрана по абсолютной величине меньшей дифференциального сопротивления всех остальных цепей, соединенных с выводами для подключения нагрузки.