Стабилизатор тока
Патент 601684
Авторы
Классы МПК
Стабилизатор тока
Иллюстрации
Реферат
Маг Советсиик
Социалистичесюа
Иснублми
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВНДЮТВЛЬСТВУ (и) 601684
Ъ""
Д с (61) Дополнительное к авт. свид-вуХ. 534748
2 (5В) М. Кл.
G05 7 1/56
Щ Заявлено06.10.75 (И) 2177952107 с присоединением заявки ¹Геаюдаретаааай Ваиатат
Вааата Маааатраа СССР аа делен мФр таааа я аткрмтай (53) УДК621.316.
:722. 1 (088.8 ). (23) Приоритет (43) Опубликовано05.04.78 Бюллетень Ю 13 (4б) Дата опубликовании описания 13.03.78 (Щ Лвтор изобретения
Г. Б, Толкачев (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ТОКА
Предлагаемый стабилизатор тока относится. к обпастиоэпектротехники и может быть использован в устройствах анапоговой и аналого-цифровой техники, в частно-сти при построении схем генераторов пи«Р Ь пообразного напряжения.
По основному авт.св. М 534748, известен стабилизатор тока, содержащий трензистор, вкпюченный по схеме с общей базой и подсоединенный через резистор к вы- 1п ходным кпеммам, причем между коппектором и эмиттером"транзистора включена цепь отрицатепьной прямой активной связи, выполненная в виде буферного транзистора, база которого соединена с коллектором трап- а зисторов стабилизатора тока, эмиттер подключен через резистор к эмиттеру транзистора стабипизатора, тока, а колпектор буферного транзистора соединен с допопнительным источником смешения.,26
Недостаток известного устройства закпючается в том, что использование цепи отрицательной прямой активной связи между коллектором и эмиттером транзистора токостабипизируюшего элемента позвопяет по-т выснть коэффициент стабипизации тока и улучшить нвгрузочную способность эпемента. Однако коэффициент передачи прямой связи {вепичина резистора прямой связи) зависит от уровня напряжения управления.
Еспи этот уровень изменяется, то необходимо изменить и коэффициент передачи . Кро ме того, твк как напряжение на переходе эмиттер — база транзистора токостабилизирующего элемента.не равно нулю (дпя кремниевых транзисторов оно составляет 0,51,13}, то аппроксимироввннвя переходная характеристика элемента, напряжение управпения - стабипизнруемый ток, не выходит из начапа указанных координатных осей.
Отмеченные недостатки затрудняют использование этого токостабипизирующего элемента в схемах, где напряжение управления изменяется и где требуется линейная связь между напряжением управления и стабнпизируемым током, когда нулевому уровню напряжения управпения допжен соответствовать нулевой уровень ствбинизнруемо. го тока.
Цепь изобретения — стабилизация тока при -разных уровнях напряжения управления и попучение линейной зависимости между напряжением управления и стабнлизируемым током.
Поставленная цепь достигаетяя тем, что в стабилизатор введен дополнительный транзистор, включенный по схеме с общей базой, имеющий проводимость, противоположную проводимости основного транзистора, причем эмиттер дополнительного транзистора соединен через резисторы с источником напряжения управления, с цепью. отрицательной прямой активной связи и с источником напряжения смещения„ коллектор дополнительного транзистора,кпючен к введенному допопнитепьно источнику опорного напряжения, соединенному вторым, цопюсом непосредственно с копчектором основ-® ного транзистора, к эмиттеру которого через резистор подсоединен положительный полюс дополнительно введенного источйика на. пряжения смещения. а}
На чертеже представлена функционапьнопринципиапьная схема стабилизатора тока.
Стабилизатор содержит транзистор 1 стабипиэатора тока, резистор 2, подключенный к источнику напряжения управления ЗО
U цепь отрицательной, прямой активной
МИР связи 3, состоящую из буферного транзисто ра 4 к резисторов прямой связи 5 и 6, до-. полнительный транзистор 7, эмиттер которого соединен через резисторы 6, 8, 9 с
Вб истонником напряжения управления U c цепью отрицательной прямой активной связи 3, с первым источником напряжения смещения Е с » коппектор транзистора 7 поп4О ключен к источнику опорного напряжения
ООВ, связанному вторым попюсом непосредственно с коппектором транзистора 1, эмиттер которого дополцитепьно соединен через резистор 10 со вторым источником напряжения смещения+(„„ . К выходу токостабилнзирующего элемента подкпючено нагрузочное сопротивление 11.
Стабилизатор работает следующим образом.
Примем следующие допущения: будем пре .иебрегать сопротивлениями переходов амич тер-база транзисторов: будем считать, что токи покоя транзисторов 1 и 7, задаваемые от источников K „„ H 7c a через резис- 6 см» торы 10 и 9, равны между собой и равны будем пренебрегать влиянием базоеого тока транзистора 4.
Анализируя при этих допущениях схему . на фиг. 1, можно получить выражение для 6О стабипизируемого тока оп
» Т
Ф< +J+$ Ц т к с, к.g о кб
Y 1 V
У Х к к к }к 1ак к4 Ю к к -". а" а (4), 7 Н 5 Ь где а » т — коэффициенты передачи эмиттерного тока транзистроров 1 и 7; .к» К > — коэффициенты, определяющие зависимости дифференциальных коп кторных сопротивлений.
p и р„ - транзисторов 1 и 7, сооТветственно от эмиттерньйс токов т.е. к к» т кт з — постоянная составляющая стабипизируемого тока, — зависящая топько от параметров схемы: ко Вк
Еспи транзисторы 1 и 7 обладают дифференциальными копнекторными сопротивлениями примерно равными друг другу, то этим чпеном можно пренебречь, так как практически при U g ЮВ и Хв„"- Ьп, А его величина не превосходит 1-2 МкА. Эти данные получены на следующих парах тран зщ:торов: МП114-МП111; МП20П-МП37Б
ГТ308-МП37Б; ÊÒ326À-КТ315Г.
Следовательно, после настройки» схемы уравнение 1 будет выглядеть так:
rñ,ò =2вк + к.
7 откуда следует, что Х . не зависит от ст Р
U„g и линейно связано с дв„.
Учитывая что неначапьные напряжения эмиттер-база транзисторов 1 и 7 Взаимно вычитаются, а приращения их с Высокой точностью можно считать линейно связанными со входным током, легко доказать и пинейИУю cHP3b между 0, H 3 т
> =(>,- „,1 т(а; )-"-2
"т
Укв»,Х„„; обратные токи транзисторов 1 и 7; и Мб — сопротивления резисторов 5 и 6.
Настройкой одного из резисторов 9 ипи
10 добиваются равенства нулю тока Д с.
Выбором определенной вепичнны рези«
СТОРОВ ПРЯмой сВЯзи Я = Я@ М по добиваются равенства
К1+ Кт 4 2 х а ц .} о д
При этом зависимость тока .3 ст. от напряжения 0,цу будет характеризоваться 4
601684 —
> <ое си
Составитель С. Горбачева
Редактор Л. Арванпова Техред Н. Бабурка Корректор A. Лакида
Заказ 1654/7 Тираж 1033 Подписное
UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, >К-35, Рвушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп, Проектная, 4
Таким образом, мы попучипи стабипизатор тока, ток которого пинейно связан снапряжением управления и не зависит от напряжения 0 к6
Предпагаемое изобретение имеет спе6 дукхцие преимущества.
При изменении уровня напряжения управпения не надо менять сопротивления резисторов цепи прямой активной связи, т.е, в данном эпементе автоматически, сохраняется
)6 высокий коэффициент стабипизации, кроме, того, здесь обеспечивается динейная связь между входным напряжением и ствбипизируемым током, взаимная компенсация температурных дрирашений напряжений эмиттер-база обеспечивает ствбипьность выходного тока при изменении температуры окружающей сре дым
Ф о р.м У и а и з о б р е т е л н я
Стабипйэатор тока по авт,св. 34 534748, о т и и ч а ю шийся тем, что с цепью
6 стабипизации тока при разных уровйях напряжения управления и получения линейноМ зависимости между напряженнем управпения и стабипиэнруемым током, в стабнпиэатор введен допопнительный транзистор, вкпюченный по схеме с общей базой, имеющий проводимость, противопопожную проводимости основного транзистора, причем эмиттер допопнительного транзистора соединен через резисторы с источником напряжения управпения, с цепью, отрипатепьной прямой активной связи и источником напряжения смешения, коллектор дополнитель ного транзистора подключен к,введенному допопнитепьно источнику опорного напряжения, соединенному вторым попюсом непосредственно с колдектором основного транзистора, к эмиттеру . которого через резистор подсоединен попожительный попюс допопни-+ тельно введенного источника напряжения: смешения.