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

1 Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в преобразователях напряжения в ток. Известен стабилизатор постоянного тока на транзисторах по схеме с общей базой lj . Однако этот стабилизатор имеет низкую температурную стабильность, о.бусловленную изменениями напряжения эмиттер-база транзистора и коэффицибита усиления по току транзистора от температуры. Кроме того, стабилизатор -имеет недостаточно высокий коэффициент стабилизации по току нагрузки, что обусловлено влиянием сопротивления коллекторного перехода тран зистора. Известен генератор стабильного тока, используемый в качестве стабилизатора тока, содержащий транзистор эмиттер которогосоединен с первым выводом токозадающего резистора,, второй вывод которого соединен с источником питающего напряжения. Между вторым выводом упомянутого резистора и базой транзистора включен пос ледовательно источник опорного напря жения на основа резисторного делител напряжения и диода. К коллектору тра зистора подключается нагрузка 2J . Недостатком упомянутого стабилиза тора является низкая стабильность выходного тока, что обусловлено недостаточно высоким коэффициентом стабилизации по току нагрузки из-за влияния сопротивления коллекторного перехода транзистора, а также температурной зависимостью тока стабилизации . Наиболее близким к изобретению является стабилизатор постоянного тока, содержащий цепь из последовательно соединенных токозадающего резистора и регулирующего элемента на трех транзисторах, включенную между входным и выходным выводами стабилизатора,источник опорного напряжения включенный между входным выводом стабилизатора и неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения токозадающего резистора и эмиттера первого транзистора регулирующего элемента, а вы- . ход - к базе второго транзистора, коллектор которого соединен с инвер тирующим входом операционного усилителя, а.эмиттер - с базой третьего 122 транзистора, эмиттером соединенного с базой первого транзистора,причем первый и третий транзисторы имеют тип проводимости, противоположный второму транзистору з1 . Недостатком известного стабилизатора является низкая стабильность выходного тока, что обусловлено недостаточно высоким коэффициентом стабилизации по току нагрузки из-за влияния выходного сопротивления источника тока смещения, а также температурной зависимостью тока источника смещения. Цель изобретения - повышение, стабильности выходного . Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного тока, содержащий цепь из последовательно соединенных токозадающего резистора и регулирующего элемента на трех транзисторах, включенную между входным и выходным выводами стабилизатора, источник опорного напряжения , включенный между входным выводом стабилизатора и неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения токозадающего резистора и эмиттера первого транзистора pe yлиpyющeгo элемента, а выход - к базе второго транзистора, коллектор которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а эмиттер - с базой третьего транзистора, эмиттером соединенного с базой первого транзистора, причем первый и третий транзисторы имеют тип проводимости, противоположньй второму транзистору, введен умножитель тока, входной вывод которого подключен к коллектору третьего транзистора регулирующего элемента, выходной вывод - к коллектору первого транзистора регули-. рующего элемента, а вывод смещения к точке соединения эмиттера второго и базы третьего транзисторов регулирующего элемента. На чертеже представлена схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор содержит источник 1 питающего напряжения, источник 2 опорного напряжения, операционный усилитель 3, токозадающий резистор 4, регулирующий элемент 5 на транзисторах 6, 7 и 8, нагрузку 9. Первый вывод источника 1 питающего напряже3ння соединен с первым выводом источ ника 2 опорного напряжения и с первым выводом токозадающего резистора 4, второй вывод которого соединен с коллектором т ранзистора 6 первого типа проводимости, с эмиттером транзистора 7 второго типа проводимости и с инвертирующим входом операционного усилителя 3, неинвертирующий вход которого соединен с вторым выводом источника 2 опорного напряжения. Выход операционного уси лителя 3 соединен с базой транзистора 6, эмиттер которого соединен с базой транзистора 8 второго типа проводимости. Эмиттер транзистора 8 соединен с базой транзистора 7, коллектор которого соединен с первым выводом нагрузки 9, второй вывод которой соединен с вторьм выводом источника 1 питающего напряжения. Стабилизатор содержит так же умножитель 10 тока, который в одной из известных схем реализации выполнен на идентичных транзисторах 11 и 12 первого типа проводимости, причем коллектор транзистора 11 соединен с выводом смещения умножителя 10 тока, эмиттеры транзисторов 11 и 12 соединены с выходным выводом умножителя 10, а общая точк соединения базы транзистора 11 с базой и коллектором транзистора 12. подключена к входному выводу умножителя 10 тока. В стабилизаторе тока входной вывод умножителя 10 тока подключен к коллектору транзис тора 8 регулирующего элемента 5, выходной вывод умножителя 10 тока подключен к коллектору транзистора 7 регулирующего элемента 5, а вывод смещения умножителя 10 тока подключен к общей точке соединения эмиттера транзистора 6 и базы транзистора 8 регулирующего элемента 5 . Стабилизатор постоянного тока ра ботает следующим образом. Падение напряжения на токозадающем резисторе 4 сравнивается с опор ным напряжением источника 2 и их разность поступает на вход опера-, ционного усилителя 3, который управ ляет регулирующим элементом 5 на транзисторах 6,7 и 8. Коллекторньй ток транзистора 8, равный по величи не базовому току транзистора 7,поступает на входной вывод умножителя 124 10тока. Так как умножитель 10 тока выполнен на идентичных транзисторах 11и 12, то ток, вьщеляющийся на его выходном выводе, в два раза больше тока, поступаемого на его входной вывод, а ток, вьщ яющийся на выводе смещения умножителя 10 тока, равен току, поступаемому на его входной вывод. При анализе работы стабилизатора пренебрегаем величинами входных токов операционного усилителя 3 в силу их малости. Ток, формируемый токозадающим резистором 4, прямо пропорциональный опорному напряжению источника 2 и обратно пропорциональный сопротивлению токозадающего резистора 4, поступает на вход регулирующего элемента 5 (общая точка соединения коллектора транзистора 6 и эмиттера транзистора 7 регулирующего элемента 5) и далее, протекая через транзистор 6,7 и 8 регулирующего элемента 5 и транзисторы 11 и 12 умножителя 10 тока, вьщеляется на нагрузке 9. Ток,вьщеляющийся на нагрузке 9, равный сумме коллекторного тока транзистора 7 регулирующего элемента 5 и выходного тока, поступающего на вход регулирующего элемент 5, на величину базового тока транзистора 6 и определяется соотношением на нагрузке 9; - ток, поступаемый на вход регулирующего элемента 5 ( U опорное напряжение источника 2, R4 сопротивление токозадающего резистора 4) , B,8,8g - коэффициенты усиления по току транзисторов 6,7 и 8 регулирующего элемента 5. спользуя транзисторы, у которых В2-100, соотношение (1) перепишем виде о (2)

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий цепь из после овательно соединенных токозадающего резистора и регулирзчощего элемента на трех транзисторах, включенную между входным и выходным выводами стабилизатора, источник опорного напряжения , включенный между входным выводом стабилизатора и неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения токозадающего резистора и эмиттера первого транзистора регулирующего элемента, a выход - к базе второго транзистора, коллектор которого соединен с инвер- тирующим входом операционного усилителя, a эмиттер - с базой третьего транзистора, эмиттером соединенного с базой первого транзистора, причем первый и третий транзисторы имеют тип проводимости, противоположный § второму .транзистору, отличающийся тем, что, с целью повьшеО) ния стабильности выходного тока, в него введен умножитель тока, входной с вьтод которого подключен к коллектору третьего транзистора регулирующего элемента, выходной вывод - к коллектору первого транзистора регулирующего элемента, a вьтод смещения к точке соединения эмиттера второго и базы третьего транзисторов регулирующего элемента.