Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике, а HMfJHHO к прецизионным -стабилизаторам тока. Известен стабилизатор тока, соде жащий дифференциальный усилитель, и вертирукщий вход которого подключен между соединенными последовательно измерительным резистором и регулирую щим элементом, выход подключен к управляющему входу последнего, а не инвертирующий вход соединен с источ ником опорного напряжения, система питания вьшолнена в виде двух вклюfieHHbix последовательно источников питания, общий зажим которых соедине с неинвертирующим входом дифференциального усилителя Cl3. Стабилизатор характеризует недос таточная точность соответствия выг ходного тока опорному напряжению, обусловленная температурными и временными дрейфами напряжения между управляющим и измерительным входами регулирующего элемента, а также тока по цепи управляющего входа регу лирующего элемента. В связи с этим стабилизатор обладает недостаточно высоким выходным сопротивлением, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стабилизатор постоянного тока, содержащий транзистор, коллектор которого является выходом стабилизатора тока, сравнивающий и компенсирующий усилители, источники опорного и эмит терного напряжения и семь сопротивлений, включенных соответственно меж эмиттером регулирующего транзистора и источником эмиттерного напряжения, между выходом сравнивающего усилителя и базой регулирующего транзистора, меяеду базой регулирующего транзистора и неинвертирующим входом ком пенсирующего усилителя, между источником опорного напряжения и неинвертирующим входом компенсирующего усилителя, между выходом сравнивающего усилителя и инвертирующим входом ком пенсирующего усилителя, между выходо компенсирующего усилителя и эмиттером регулирующего транзистора, между выходом и инвертирующим входом компенсирующего усилителя 2.1. Расчет показывает, что выходной ток известного стабилизатора определяется следующим выражением: Т Цол +У1б BblX R R,-fR,j где Igj, - величина выходного тока; - величина опорного напряжения; .Ug - напряжение между базой и эмиттером регулирующего транзистора; R,R,, и Rj-величина сопротивлений первого, третьего и четвертого резисторов соответственно. Таким образом, известная схема не устраняет влияния напряжения между базой и эмиттером регулирующего транзистора на точность соответствия выходного тока опорному напряжению. В связи с этим стабилизатор тока обладает также недостаточно высоким вы(кодным сопротивлением. Целью изобретения является повыщение точности соответствия выходного тока опорному напряжению и увеличение выходного сопротивления стабилизатора тока путем устранения влияния дестабилизирующих факторов регулирующего элемента. Цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного тока, содержащем регулирующий элемент, силовой вывод которого является выходом стабилизатора тока, сравнивающий и компенсирующий усилители, источник опорного напряжения, один вывод которого подключен к неинвертирующему входу сравнивающего усилителя, и семь резисторов, шесть из которых включены, соответственно, между измерительным входом регулирующего элемента и другим выводом источника опорного напряжения, мелщу выходом сравнивающего усилителя и управляющим входом регулирующего элемента, между управляющим входом регулирующего элемента и неинвертирующим входом компенсирующего усилителя, между выходом сравнивающего усилителя и инвертирующим входом компенсирующего усилителя, между выходом компенсирующего усилителя и измерительным входом регулирующего элемента, между вькодом и инвертирующим входом компенсирующего усилителя, седьмой резистор включен- между неинвертирующим входом компенсирующего ycилитeJrя и измерительным входом регулирующего элемента. Указанное включение Седьмого резистора обеспечивает исключение влияния напряжения между управляющим и измерительным входами регулирующего элемента на точность соответствия выходного тока опорному напряжению,В качестве регулирующего элемента могут быть использованы, например, биполярные или полевые транзисторы. Схема стабилизатора тока содержит регулирующий элемент 1, сравнивающий 2 и компенсирующий 3 усилители, источник 4 опорного напряжения и семь резисторов 5 - 11. Нагрузка и источник питания нагрузки включаются последовательно в силовую цепь 12 и Схема работает следующим образом Выходной ток Igj,,x является разностью между токами по цепям измерительного 1цз управляющего Т,. входов регулирующего элемента: Bbix -MS Ток по цепи резистора 6 (Ig) раве 1 где I-, - ток по цепи резисторов 7 и 8 Ток по цепи измерительного входа регулирующего элемента имеет вид (4) 1иъ T-S где Ig - ток по цепи резистора 5; ток по цепи резистора 11. Из уравнений (1) - (3) получим lii- Ifc. : вЫх 5 При попарном равенстве резисторов 6и11, 7и8, 9и10 токи по цепям резисторов 6 и 11 равны и величина выходного тока (Igy, ) предлагаемого стабилизатора описывается формулой ВЫХ R где Ugn- величина опорного напряжения Rg - сопротивление резистора 5. В предлагаемом стабилизаторе постоянного тока полностью устраняется влияние дестабилизирующих факторов управляющего элемента на величину выходного тока, в то время как в известном стабилизаторе имеет место влияние напряжения между управляющим и измерительным входами управляющего элемента и его температурного и временного дрейфа на величину выходного тока, выходное сопротивление предлагаемого стабилизатора значительно выше, чем у известных.

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий регулирующий элемент, силовой вывод которого является выходом стабилизатора тока, сравнивающий и компенсирующий усилители, источник опорного напряжения, один вывод которого подключен к неинвертирующему входу сравнивающего усилителя, и семь резисторов, шесть из кото( . п / 11 ft ;Л :Ф рых включены, соответственно, между измерительным входом регулирующего элемента и другим вьтодом источника опорного напряжения, между выходом, сравнивающего усилителя и управляющим входом регулирующего элемента, между управляющим входом регулирующего элемента и неинвертирующим входом компенсирующего усилителя, между выходом сравнивающего усилителя и инвертирующим входом компенсирующего усилителя, между выходом компенсирующего усилителя и измерительным входом регулирующего элемента, между выходом и инвертирующим входом компенсирующего. усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности (Л соответствия выходного тока опорному напряжению и повышения выходного сопротивления j седьмой резистор включен между неинвертирующим входом компенсирующего усилителя и измерительным входом регулирующего элемента. i со 4 о ю 0