Источник опорного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротех никвг в частности к источникам опор ного напряжения высокоточных электроизмерительных приборов, и может быть использовано в приборостроении и радиоизмерительной технике.

Известен источник опорного напрягения, содержащий многокаскадный параметрический стабилизатор на кремниавых стабилитронах и термокомпенсируюий резистор, включенный последова- Ю тельно со стабилитроном оконечного каскада,и термозависимый источник напряжения, подключенный параллельно термокомпенсируювдему резистору, выполненный на дополнительном источ- 5 нике питания терморезис оре и регуировочном резисторе .

Нелинейная температурная зависиость в.еличины сопротивления термоезистора не позволяет получить -70 термокомпенсацию источника опорного напряжения в широких пределах изменения температуры и составляет j 0,001%. в диапазоне температур

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности является . источник опорного напряжения,содержащий, последовательно соединенные первый генератор тока, первый стабилитрон , термокомпенсирующий резис- 30 тор, второй генератор тока и второй стабилитрон, балластный резистор, третий стабилитрон, термозависимый источник напряжения, подключенный параллельно термокомпенсирующему .jc резистору и содержащий транзисторный эмиттерный повторитель и задат-чик термозави.симого напряжения, состоящий из резистора коллекторной нагрузки, транзистора, диода, -эмиттерного резистора, цепочки резисторов ба- 40 зового смещения, при этом эмиттер транзистора задатчика термозависимого напряжения, через цепочкуj состоящую из эмиттерного резистора и диода, включенного в прямом направлении, 45 подключен к общей шине питания, коллектор через резистор коллекторной нагрузки подключен к точке соединения второго генератора тока и катода второго стабилитрона, анод второго50 стабилитрона подключен к точке соединения зми терйого резистора и диода задатчика термозависимого напряжения, коллектор транзистора -эмиттерного повторителя подключен к шине :« питания, эмиттер через первый пере- енный резистор - к точке соединения анода первого стабилитрона и TiepMOкомпенсирующего резистора, катод третьего стабилитрона через балластный резистор подключен к шине пита- 60 ния, анод через второй переменный резистор - к общей шине питания, цепочка резисторов базового смещения подключена к общей шияе питания и к точке соединения балластного резис- .65

тора с катодом третьего стабилитро на C2J.

Недостатком известного источни-, ка опорного напряжения является ограниченный рабочий температурный диапазон(от -20 до +80°С),

Целью изобретения является расширение рабочего-температурного диапазона.

Поставленная цель достигается . тем, что в источник опорного напряжения, содержатоий последовательно соединенные первый генератор тока, первый стабилитрон, термокомпенсирующий резистор, второй генератор тока и второй ставилитрон, балластный резистор, третий стабилитрон, терлозависимый источник напряжения, включенный параллельно термокомпенсирующему резистору и содержащий транзисторный эмиттерный повторитель и задатчик термозависимого напряжения, состоящий из резистора коллекторной нагрузки, транзистора, :диода, эмиттерного резистора, цепочки- зезисторов базового смещения, при этом эмиттер транзистора задатчика термозависимого напряжения через цепочку, состоящую из эмиттерного резистора и диода, включенного в прямом направлении, подключен к общей шине питания, коллектор ч.ерез резистор коллекторной нЬгрузки подключен к точке соединения второго генератора тока и катода второго стабилитрона, анод второго стаби/1итрона подключен к точке соединения змиттерного резистора и диода эадатчика термозависимого напряжения, коллектор транзистора эмиттерного повторителя подключен к шине питания, эмиттер через первый переменный резистор к точке соединения анода первого стабилитрона-и термокомпенсирующего резистора, катод третьего стабилитрона через балластный резистор подключен к общей шине питания, анод через второй переменный резистор к общей шине питания цепочка резисторов базового смещения подключена к общей шине питания и к точке соединения балластного резистора с катодом третьего стабилитрона, введены два операционных усилителя, при этом первый операционный усилитель включен между эмиттерным повторителем и задатчиком термозависимого напря ёния, выход его соединен с базой эмиттерного повторителя, неинвертирующий вход первого операцион,ного усилителя подключен к точке Соединения коллектора транзистора

задатчика термозависимого напряжения и резистора коллекторной нагрузки, инвертирующий вход - к точке соединения эмиттера транзистора эмиттериого повторителя и первого переменного резистора, второй операционный усилитель включен между задатчиком термбэависимого напряжения и цепочкой резисторов базового смещения, причем база транзис ора задатчика термоэависимого напряже1 я соединен с выходом второго операционного уси лителя, неинвертирую ив вход подклю чей к Общей точке соединения резист ров цепочки базового смешенияI инвертирующий вхоп - кточйе соединения змиттёра задатчика термозависимого напряжения с амиттерным резистором.. На чертеже представлена принципиальная злектрическая схема источнику опорного напряжений. Источник опорного напряжения содержит -последовательно соединенные первы генератор 1 тока, первый ста билитрон 2, термококп.енсирунхций резистор 3, зм1йгтерный повторитель на транзисторе 4, первый операционный усилитель 5 (ОУ), задатчик б термозависимого напряжения 6 состоящий из резистора коллекторной 7, транзистора 8, змиттерного резистора 9, диода 10, второго операционного усилителя (оу) 11, резисторов 12 и 13 базового смещения, второго генератора 14 тока и второго стабилитрона 15, первого переменного резистора 16, балластного резистора 17, третьего ста билитрона 18 и второго переменногорезистора 19., Источник опорного напряжения работает следующим образал. При увеличении температуры окружающей среды происходит увеличение змиттерного тока транзистора 8 за счет уменьшения напряжения на диоде 10. Изменение змиттерного тока вличет изменение тока коллел тора транэистора 8. Таким образом, с ростом температуры уменьшается напряжение на коллекторе транзистора 8, при зтом напряжение на эмиттере транзистора 4 зми.ттерного повторителя уменьшается, что ведет к уменьшению тока, текущего через резистор 3. Следовательно, с ростом температуры окружающей среды происходит два взаимопротивоположных процесса: увеличение напряжения стабилизации на стабилитроне 2 и уменьшение напряжения на термокомпенсирующем резисторе 3, Таким образом, в некотором диапазоне температур можно получить стабильное опорное напряжение. Включение операционногЬ усили-, теля 11 позволяет исключить влияние на эмиттерный ток перехода базаэмиттер транзистора 8, так как ОУ 11 включен в режиме поддержания стабильного тока в нагрузке Это способствует увеличению напряжения на эмиттере транзистора 8, что позволило рахлиирить температурный диапазон. Включение операционного усилителя 5 позволяет избавиться от температур- ной зависимости напряжения эмиттера транзистора 4 и увеличить напряжение на эмиттере транзистора 4. Таким образом, введение в схему источника опорного напряжения операционных усилителей позволяет избавиться от зависимости напряжения эмиттеров транзисторов 4 и 8 при расширении температурного диапазона от -40 до +100 С с сохранением стабильности температурного коэффициента , напряжения ИОН в пределах 0,000050,00001%.

ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные первый генератор тока, первый стабилитрон, термокомпенсирующий резистор, второй генератор тока и второй стабилитрон, балласт ный резистор, третий стабилитрон, термозависимый HCTO4HHk напряжения, подключенный параллельно териокомпенсирукяцему резистору и включаю- . адий транзисторный эмиттерный пов- . торнтель и эадатчик термозависимого напряжения, состоящий из резистора коллекторной нагрузки, транзистора, диода, эмиттерного резистора, цепочки резисторов базового смещения, при 3TGM эмиттер транзистора задатчика термозависжмого нащщжения через цепочку состржаую из 9МИФ терного резистора и , вклю.ченного в прямом н$1 правлении, подключен к общей шине, коллектор через резистор коллекторной нагрузки подключ4 н к точке соединения второго генератора тока .и катода второго стабилитрона, анод второго стабилитрона под ключей к точке соединения эмиттерного резистора и диода задаггчика термй зависимого напряжения, коллектор 131 . транзистора эмиттерного повторителя подключен к шине питания, эмиттер через первый переменный резистор к точке соединения анода первого ста билитрона и термокомпенсирующего резистора, катод третьего стабилитрона через балластный резистор подключен к общей шине питания анод через второй переменный резистор - к общей шине, цепочка резисторов базового смещения подключена к общей шине и к точке соединения балластного резистора с катоДом третьего стабилитрона, о-тличающий,с я тем, что, с целью расширения рабочего температурного диапазона, в него введены два операционных усилителя, при этом первый операцион(О .ный усилитель включен между эмиттерным повторителем и задатчиком термозависимрго напряжения, выход его соединен с базой змиттерного повторителя, неинвертирующий вход первого операционного усилителя под- , ключен к точке соединения коллектора Ьранзистора задатчика термозависимоо го напряжения и резистора колле сторУ 4НОй 1агрузки, .инвертирующий вход г к точке соединения эмиттера транзис: ;тора элтаттерного повторителя и первоо го переменного резистора, второй опе рационный усилитель включен между X) задатчиком термозависимого напряже o ния и цепочкой резисторов базового смещения, причем база .транзистора эадатчика термозависимого напряжения соединена с выходом второго операцион ного усилителя, неинвертирующий вход подключен к общей точке соединения, резисторов цепочки «базового смещения инвертирующий вход - к точке соедине:ния эмиттера задатч ка термозависимого напряжения с эмиттерным резистором.