Источник опорного напряжения

Источник опорного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 517013! с

Ъ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.08.74 (21) 2056926/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05 06.76 Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 17.09.76 (51) М. Кл. (.05 Г 1/56

Государстаенный комитет

Сонета Министроа СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621,316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения А. А. Асташов, Н. Н. Ефимов, М. М. Самохин и В. Г. Фильков (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электропитаю шим устройствам автоматики и телемеханики.

Известны источники опорного напряжения, содержащие размещенные на общей подложке, изготовленной из теплопроводного материала, термостабилизирующее устройство, вы» полненное в виде измерительного моста, два плеча которого образованы резисторами, включенными последовательно в диагональ питания, и компаратора, вход которого под- щ ключен между указанными резисторами, а выход связан с нагревательным элементом.

Недостатками такого устройства явля ются его сложность и связанная с этим недостаточная надежность, а также узкий диа,назон рабочих температур, Белью изобретения является расширение диапазона рабочих температур и повышение надежности работы устройства.

Эта цель достигается за счет того, что gp в описанном устройстве два других плеча измерительного моста выполнены в виде стабилитронов, аноды которых объеди» нены и подключены к другому входу компаратора. При этом диагональ питания моста подключена к шинам питания через допол нительные резисторы, а в качестве нагревательного элемента использован стабилитрон, подключенный к выходу компаратора через резистор.

Схема устройства представлена на чертеже, На одном чине (в монолитной интеграль» ной схеме) или на одной хорошо проводящей теплоподложке, отделенной от корпуса микросхемы прокладкой с низкой теплопроводностью, а при малой теплоемкости и большом тепловом сопротивлении корпуса по отношению к окружающей среде прямо на непроводящем дне корпуса, расположе« ны четыре (или более) стабилитрона 1»4, в качестве которых использованы, например, эмиттерно базовые р- Q-переходы транзисторов, включенных в обратном направлении (один из них, например 1, включен в прямом направлении). Резисторы 5, 6 вклочены совместно со стабилитронами и мост, измеряющий температуру чина (подложки). Резисторы 7 и 8 вклю517013

3 чены последовательно с мостом из элементов 1, 2, 5 и 6.

Диагональ моста подключена к входам компаратора 9, выход которого через рези стор 10 соединен со стабилитроном 3, подключенным к шине питания. Стабилитрон 4, термически (не электрически) связанный со стабилитронами 1»3, является выходным элементом, параметры ко торогг стабилизируются.

Устройство работает следующим образом.

Стабилитроны 1, 2 образуют цепочку, обладающую свойствами компенсированного стабилитрона, резисторы 7 и 8 гасят часть напряжения питания с тем, чтобы напряжение15 на входах компаратора не превысило допу стимый уровень при первом включении схемы (при настройке на заводе), а также создают на второй диагонали стабильное в диапазоне, температур напряжение на цепочке 5 и 6, Резистор 6 служит для установки нужной температуры чина.

Сигнал с выхода KoMIIBpBTopB 9 через ограничительный резистор 10 поступает на стабилитрон 3 и вызывает в нем ток, на- 25 гревающий чин. Стабилитрон 3 работает как пороговый нагревательный элемент. Благодаря обменному потоку тепла (показан BD нистыми линиями) при условии, что ток из вне в выходном стабилитроне 4 не развива- 30 ет в нем мощность, равную максимально допустимой для данного корпуса, температура стабилитрона 4 может быть эффективно стабилизирована на заданном уровне (при рассеянии максимальной для данного кор 35 пуса мощности в стабипитроне 4 стабили троны l, 2, 3 должны быть обесточены, и схема не работает).

При повышении температуры температурный дрейф стабилитрона 2 положителен, а 40 стабилитрона 1 отрицателен. Суммарный дрейф (между резисторами 7 и 8) весьма мал из за взаимной компенсации, поэтому напряжение на цепочке резисторов 5, 6 можно считать постоянным. В резуй

45 тате на вход компаратора 9, подключенный к цепочке резисторов 5, 6, подается практически постоянное напряжение, а на вход, подключенный к стабилитронам 1, 2, 50 напряжение дрейфа стабилитрона 2 и 1, т. е. на компаратор поступает сигнал о температуре чина.

Если схема до включения была охлаж дена, в первый момент после включения нагревательный элемент (стабилитрон 3) включается и находится в этом состоянии, пока не будет достигнут заданный у1эавень температуры. Затем схема начинает остывать, снова включается и т. д. Таким образом, схема находится в режиме автоколебаний. Первоначальный нагрев длится от десятых долей (для монолитной схемы) до единиц секунд (для гибридных схем).

Описанный термостабилизирующий узел поддерживает температуру подложки с точ« ностью +1 С в диаиазоне температур () 60-(+) 120 С, при этом температурный дрейф стабилитрона 4 составляет (3,2х

10-6) ос.

Постоянная времени стабилизации температуры чина зависит от конструкции подложки и корпуса и составляет десятки (для мо нолитных схем) и единицы (для гибридных схем) герц.

Формула изобретения

Источник опорного напряжения, содержащий размещенные на общей подложке, изготовленной из теплопроводного материала, термостабилизирующий узел, выполнен ный в виде измерительного моста, два плеча которого образованы резисторами, вклю ченными последовательно к диагонали питания, и компаратора, вход которого подключен между указанными резисторами, а выход связан с нагревательным элементом, отличающийся тем,что,с целью повышения надежности за счет расширения диапазона рабочих температур, два других плеча измерительного моста вы. полнены в виде стабилитронов, аноды кото рых объединены и подключены к другому входу компаратора; при этом диагона ь пи тания моста подключена к шинам пита ния через дополнительные резисторы, а в качестве нагревательного элемента исполь зован стабилитрон, подключенный к выходу

K0MIIBpBTDpB через резистор.

517013

ВШ о ироков

Техред Корректор

Л.Гладкова Л.Котова

Редактор

Л.Утехина

Заказ 6285 Изд. Я Тираж «р29

UHHHHM Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Подписное

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