Стабилизатор постоянного тока

Стабилизатор постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (и)661529 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.06.77 (21) 2498945/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 05 F 1/56

Государственный комитет ссса во делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17 .

Дата опубликования описания 15.05.79 (53) УДК621.316. . 722. 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. П. Иванов и В. Г. Немудров

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в быстродействующих цифровых микросхемах средней и большой степени интеграции на переключателях тока, использующих пониженное напряжение питания.

Известен стабилизированный источник постоянного тока, используемый в переключателях тока, содержащий транзистор, коллекторный вывод которого служит выводом источника постоянного тока, согласующий эмиттерный повторитель и резистивный делитель с диодами для температурной компенсации изменений тока, задающий необходимое смещение на базу транзистора эмиттерного повторителя (1) .

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор постоянного тока, содержащий первый, второй и третий транзисторы и первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем коллектор первого транзистора соединен непосредственно с базой второго транзистора и через первый резистор — с одной из питающих шин, эмиттер первого транзистора через второй резистор соединен со второй питающей шиной, а база непосредственно подключена к эмиттеру второго транзистора, к базе третьего транзистора и через третий резистор— ко второй питающей шине, эмиттер третьего транзистора через четвертый резистор соединен со второй питающей шиной, а коллектор подключен к выходному выводу стабилизатора (21.

Недостатком известного технического решения является сильная зависимость выходного тока от изменения питающего напряжения и окружающей температуры, что связано с малой величиной отношения Ri/Кв, практически достижимой при низких значениях питающего напряжения.

Это связано с тем, что ток через третий транзистор известного устройства определяется выражением

Е- ЙUo = an и7Щ где Š— напряжение 1титания, U0 — падение напряжения между базой и эмиттером первого транзистора, d коэффициент передачи тока транзистора, Ri, Ке, Rg — величины сопротивлений соответствую щи х рези сто ров.

661529

Стабильность тока будет тем выше, чем больше величина отношения сопротивлений резисторов Ri/R».

Целью изобретения является повышение стабильности выходного тока при изменении пониженного питающего напряжения и окружающей температуры.

Для этого в стабилизатор постоянного тока, содержащий первый, второй и третий транзисторы и ггервый, второй, третий и четвертый резисторы, причем коллектор первого транзистора соединен непосредственно с базой второго транзистора и через первый резистор — с одной из питающих шин, эмиттер первого транзистора через второй резистор соединен со второй питающей шиной, а база непосредственно подключена к эмиттеру второго транзистора, к базе третьего транзистора и через третий резистор — ко второй питающей шине, эмиттер третьего транзистора через четвертый резистор соединен со второй питающей шиной, а коллектор подключен к выходному выводу стабилизатора, введены четвертый транзистор, пятый и шестой резисторы и первый и второй диоды, причем коллектор четвертого транзистора подключен к коллектору первого транзистора, эмит. тер через последовательно включенные первый диод и пятый резистор соединен со второй питающей шиной, а база подключена непосредственно к коллектору второго транзистора и через последовательно включенные второй диод и шестой резистор соединена с первой питающей шиной.

Принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного тока представлена на чертеже.

Стабилизатор постоянного тока содержит транзистор 1, коллектор которого соединен с базой транзистора 2 и через резистор 3— с шиной 4 питания. Эмиттер транзистора 1 через резистор 5 соединен с шиной 6 питания, а база соединена с эмиттером транзистора 2, резистором 7, также соединенным с шиной 6 питания и базой транзистора 8. Эмиттер транзистора 8 через резистор 9 соединен с шиной питания 6, а коллектор соеди-. нен с выходным выводом 10 стабилизатора постоянного тока. Коллектор транзистора 11 подключен к коллектору транзистора 1, эмиттер через диод 12 и резистор 13 соединен с шиной 6 питания, а база подключена к коллектору транзистора 2 и через диод 14 и резистор 15 соединена с шиной 4 питания.

Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом.

При подаче напряжения на шины 4 и 6 питания через резистор 3 протекает ток. На резисторе 3 происходит падение напряжения, которое определяет потенциал эмиттера транзистора 8, причем оба транзистора работают в активном режиме. Величина сопротивления резистора 9 определяет величину тока, проте====-кающего через транзистор 8, и, следователь=.=-==-:но, величину тока на выходном выводе 10 стабилизатора постоянного тока. Падение напряжения на резисторе 3 зависит от величин двух токов: первого — через транзистор

1, второго — через ненасыщенный транзистор 11. При изменении питающего напряжения (разности потенциалов между шинами

4 и 6 питания) изменяются оба тока, однако величина второго тока, определяемая сопротивлением 13 и разностью напряжения питания и падения напряжения на резисторе 15, диодах 14 и 12, эмиттерном переходе транзистора 11, изменяется в большей степени, чем величина первого тока. Избыточное изменение второго тока приводит к дополнительному изменению напряжения на резисторе 2, что, в свою очередь, приводит к дополнительному изменению напряжения на резисторе 2, к аналогичному изменению потенциала эмиттера транзистора 8, падению напряжения на резисторе 9, т.е. к стабилизации выходного тока. Аналогично происходит стабилизация выходного тока при изменении окружающей температуры.

Ток через третий транзистор 8 данного устройства определяется выражением

А й»

Р. (, Ж„ и й4 1.

@а Rc, »ъ

11 (,1 » (g+ Ь ) которое показывает, что соответствующий выбор отношений номиналов резисторов

В/р, R >,, /я позволяет сделать выходной ток 3 независящим от изменения питающего напряжения, либо окружающей температуры. ного тока и значительно уменьшить влияние изменения пониженного питающего напряжения и окружающей температуры на выходной ток стабилизатора постоянного тока.

Формулп изобретения

Стабилизатор постоянного тока, содержащий первый, второй и третий транзисторы и первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем коллектор первого транзистора соединен непосредственно с базой второго транзистора и через первый резистор с одной из питающих шин, эмиттер первого транзистора через второй резистор соединен . со второй питающей шиной, а база непосредственно подключена к эмиттеру второго транзистора, к базе третьего транзистора и через третий резистор — ко второй питающей шине, эмиттер третьего транзистора через четвертый резистор соединен со второй питающей шиной, а коллектор подключен к выходному выводу стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного тока при изменении по45

Предлагаемый стабилизатор позволяет

N существенно повысить стабильность выход661529 через последовательно включенные второй диод и шестой резистор соединена с первой питающей шиной. ниженного питающего напряжения и окру жающей температуры, в него введены чет вертый транзистор, пятый и шестой резисто ры и первый и второй диоды, причем коллектор четвертого транзистора подключен к коллектору первого транзистора, эмиттер через последовательно включенный первый диод и пятий резистор соединен со второй питающей шиной, а база подключена непосредственно к коллектору второго транзистора и

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3590274, кл. 307 — 215, 1970.

2. Патент США № 3808475, 10 кл. 317 — 235004, 1972.

Составитель С. Ситко .

Редактор Ю. Челюканов Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Заказ 2474I50 Тираж 1014 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35; Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4