Стабилизатор тока

Стабилизатор тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11873224 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280579 (21) 2770176/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 151081. бюллетень й9 38

Р11М. К,.

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК621. З16. . 722 i 1 (088 . 8) Дата опубликования описания 151081

Н . ф,,ЦрокопЕяко,, Лг

/ .,";

Ленинградский ордена Ленина электротехййческий институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (12) Авторы изобретения

В.И.Анисимов, М.В.Капитонов, К.П.Полянин и Ю.М.Соколов (11) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известны схемы стабилизатора тока на биполярных транзисторах с коллекторным выходом, которые широко применяются для установления статистического режима дифференциальных усиЛи- 1О телей, компараторов, стабилизаторов напряжения P $.

Однако такие стабилизаторы имеют или сравнительно небольшое выходное сопротивление, или достаточно сложные цепи для его увеличения. . IS

Наиболее близким к изобретению является стабилизатор тока, содержащий первый и .второй транзисторы разного типа проводимости, при этом эмиттер первого транзистора соединен с 2О коллектором второго транзистора и первым двухполюсником цепи установления статического режима, а база первого транзистора подключена к эмиттеру второго транзистора и второму двухполюснику цепи установления статического режима $2).

Недостатком этого устройства является невысокое выходное сопротив- ление. 30

Цель изобретения — повышение выходного сопротивления стабилизатора тока.

Поставленная цель достигается введением в стабилизатор тока дополнительного транзистора с проводимостью, противоположной второму транзистору, эмиттер которого соединен с базой второго транзистора, а коллектор подключен к базе первого транзистора, и дополнительного двухполюсника цепи установления статического режима, соединенного с базой второго транзистора.

На фиг.1 представлена схема стабилизатора тока, на фиг.2 — то же с введенными обозначениями токов и напряжений.

Стабилизатор тока содержит первый транзистор 1 и второй транзистор 2.

Эмиттер транзистора 1 соединен с коллектором транзистора 2 и первым двухполюсникам 3 цепи установления статического режима. База транзистора 1 подключена к эмиттеру транзистора

2 и второму двухполюснику 4 цепи установления статического режима. Эмит" тер дополнительного транзистора 9 соединен с базой транзистора 2 и допол«: нительным двухполюсником 6 цепи уста873224 новления статического режима. Коллектор транзистора 5 подключен к базе транзистора 1. Выходом стабилизатора тока является узел 7, двухполюсник 8 — нагрузка стабилизатора.

Рассмотрим работу схемы стабилизатора тока (см.фиг.2, где - сопротивление закрытого коллекторного перехода транзистора 1) .

Предположим, что напряжение на выходе стабилизатора тока (фиг.2) из менилось на величину U>, При этом появилось приращение тока i< через согротивление rq... с - — - (1)

r>

Приращение тока i вызывает при1

Раще токов 2 3 ° 4 " 5 7 при этом справедливы соотношения

aq 4 <- (1 И) 14 i 19= (+ + (6 (2) 4 = <4 9 (-") 3 6 5 Ю где д, с д, ц — коэффициенты переда. 1 Д чи по току транзисторов 1,2 и 5 для схемы с общей базой.

При анализе полагаем, что сопротивление двухполюсников 3, 4 и 6 цепи установления статического режима достаточно велики, чтобы можно было пренебречь приращениями токов через эти двухполюсники. На основании выражений (2) получаем взаимосвязь между приращениями токов

1, и

I -I (3)

1 (Я Р5

) =. Од;/(1 +g7 i py =8g/()- df) коэффициент передачи по тоху транзисторов 2 и 5 в схеме с общим эмиттером.

С учетом соотношений (1}, (3) получаем выражение для выходного сопротивления стабилизатора тока (фиг.2)

0 ВУХ Ц У 9

В 1 х t бы>< 1, . I .

Как следует из соотношения (4) в стабилизаторе можно получить выходное сопротивление, значительно превышающее сопротивление V . Это обусловлено тем, что ток 1 проходит .через эмиттер и коллектор транзистора

2 и возвращается в коллектор транзистора 1, осуществляя компенсацию выходного тока стабилизатора; при этом даже та часть тока i<, которая поступает в базу транзистора 2 (ig ), передается через транзистор 5 в эмиттер транзистора 2 и участвует в компенсации выходного тока.

Можно показать, что выходное сопротивление стабилизатора така известного устройства определяется прибли>кенным соотношением:

Ъь1Х Р э (5) т.е. оно значительно меньше выходного сопротивления предлагаемого стабилизатора, определяемого выражением (4) . Это обусловлено тем, что в известном стабилизаторе отсутствует транзистор 5 и, следовательно, приращение тока i не участвует в компенсации выходного тока стабилизатора. Предлагаемый стабилизатор тока выгодно использовать вместо известного стабилизатора особенно в тех случаях, когда транзистор 2 имеет малые усилительные свойства по сравнению с транзисторами 1 и 5, что характерно для полупроводникового исполнения стабилизаторов. В качестве двухполюсников 3, 4 и 6 цепи установления статического режима стаби20 лизатора (фиг.11можно испольэовать резисторы с сопротивлениями в единицы и десятки килоом или простейшие источники тока на транзисторах с коллекторным выходом. При этом их сопротивления значительно превышают входные сопротивления транзисторов

1, 2 и 5 для схемы с общей базой и, следовательно, приращения токов через двухполюсники от тока 1 незначительны..

<3 ормула изобретения

Стабилизатор тока, содержащий первый и второй транзисторы разного типа проводимости, причем эмиттер первого транзистора соединен с коллектором второго транзистора и первым двухполюсником цепи установления статического режима, а база первого транзистора подключена к эмиттеру второго транзистора и второму двухполюснику

40 цепи установления статического режима, отличающийся тем, что, с целью повышения выходного сопротивления,.в него введены дополнительныи транзистор с проводимостью противоположной второму транзистору, эмиттер которого соединен с базой второго транзистора, а коллектор подключен к базе первого транзистора, и дополнительный двухполюсник цепи уста о новления статического режима, соединенный с базой второго транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент И глин 1.317.9869, кл. Н 3 Т, 1972.

Ф5 2. Патент Японии 52-40423, кл. 68 Н 2, 1977.

873224

Составитель В. Есин

Техред Т.Маточка Корректор Н.Стец

Редактор К.Волощук

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

Заказ 9042/73 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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