Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/585 

Изобретение относится к злектротех нике и может использоваться для электропитания радиоэлектронной аппаратуры двухполярным напряжением. Целью изобре,тения является расширение диапазонарегулировки выходного напрял ения стабилизатора в сторону малык напряжений. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения содержит первьш 1 и второй 2 регулирзтощие элементы , первый 3 и второй 4 делители напряжения источник тока 5 трехполюсный повторитель тока 6, первьй 7 и второй 8 транзисторы, управляющий транзистор 9 первый 10 и второй 11 резисторы и пер вый усилитель 12 сигнала рассогласования с двумя противофазньЫи входами Выход источника тока 5 соединен с управляющим входом регулирующего элемента 1,--эмиттером транзистора 9 и общим выводом повторителя тока 6. База .транзистора 9 подключена к базе проходного транзистора 13 регулирующего элемента 1. Вход повторителя тока 6подключен к коллетору транзистора 7, а выход - к коллектору транзистора 8 и к базе транзистора 9. Эмиттер транзистора 7 через резистор 10 соединен с эмиттером транзистора 8, который через резистор 11 связан со средним выводом делителя 3. Силовой вход регулирующего элемента 1 подключен к первому входному выводу 14 и к общему выводу источника тока 5, а его выход - к первому выходному выво ду 15 и базам транзисторов 7 и 8. Усилитель 12 включает в себя подсхему задания статического режима 16, Первый и второй 18 входные транзисторы, первый 19 и второй 20 выходные транзисторы, второй трехполюсный повторитель тока 21. Базы транзисторов 19 и 20 соединены с подсхемой 1б,эми утёры соединены с эмиттерами транзисторов 17 и 18 соответственно. Коллектор транзистора 20 подключен к входу повторителя тока 21 ,а коллектор транзистора 19 связан с выходом повторите ля тока 21 и управляющим входом регулирующего элемента 2. База транзисто. ра 17 подключена к выходу делителя 4, а база транзистора 16 - к общей шине 22 стабилизатора. Выход регулирующего элемента 2 соединен с вторым 1 002 выходным выводом 23 стабилизатора .и через делитель 3 и 4 связан с первым выходным выводом 15. Силовой вход регулирующего элемента 2 соединен с общими выводами повторителя тока 21, подсхемы 16 и вторым входным выводом 24 стабилизатора. В стабилизаторе постоянного напр5Йкения усилитель сигнала рассогласования канала стабилизации положительного напряжения функционально совмещен с ис-i точником опорного напряжения. Термокомпенсированное опорное напряжение в схеме формируется следующим образом. Транзисторы 7 и 8 йьтолняются с различными площадями переходов эмиттер-база Sg, причем Зэ7 Sje Тогда, при равных токах эмиттероввозникает разность напряжений эмиттер-база э5 7 8 имеющая положительный температурный коэффициент. Опорное напряжение Удр определяется соотношением йа - 5-г,в причем напряжение эмиттер-база (Vjj-j) имеет отрицательнь© температурньй коэффициент. Термокомпенсация опорного напряжения достигается благодаря компенсации отрицательного температурного коэффициента напряжения эмиттер-база положительным температурным коэффициентом разности напряжений эниттер-база. В выражении (1) V,r« лЕ si(o)(rT/Tg) + VjE-cdCT/T,) п 1 S э т mj} Ln-- 38гделЕвгСо) - экстрополированная ширина запрещенной зоны кремния при абсолютном нуле . (б1 1,205 В; - значение напряжения эмиттер-база при температуре Т, - коэффициент зависящий от технологии изготовления интегральных микросхем;. kT/g- температурный потенциал;Т - текущее значение температуры. Дифференцируя по температуре выражение (1) с учетом (.2), определим V. , при котором выполняется условие термокомпенсации ЛЕ si со) Уэб-(о) + dVgS 7,8 X 5-- 1, 205 В. RIO Напряжения на выводах 15 и 13 ста билизатора определяются соотношением „ „ R . RijCRai + R2e) V V Sj J-Slf VBWX23 on R,,.(R,. + R,.) . т Л2в где Rjj, , Rj,. - значения сопротивлений резисторов 25, 26, 27 и 28, входяпщх в делители 3 и 4. Очевидно, что при Rj, R2j напря жение на выходе 23 повторяет с проти воположным знаком напряжение на выхо де 15. Минимальное выходное напряжение в этом случае составляет + 0,6 В Устройство работает следующим образом .При уменьшении по какой-либо причине напряжения на первом выходе 15 стабилизатора часть его через дели, тель 3 подается на вход усилителя сигнала рассогласования. У.силитель сигнала рассогласования выделяет и усиливает разностный сигнал, который с в.ыхода усилителя через повторитель напряжения 9 подается на вход регулирующего элемента 1. Транзисторы регулирующего элемента 1 приоткрываются, компенсируя тем самым уменьшение выходного напряжения. При уменьшении по какой-либо причине напряжения на втором вьтходе 23 стабилизатора (точка 23 становится более отрицательной) часть его через делитель 4 подается на вход усилителя сигнала рассогласования 12. Последний вьзделяет и усиливает разностный сигнал, который с выхода усилителя 12,подается на управляющий вход регулирующего элемента 2. Транзисторы регулирующего элемента 2 призакрываются, компенсируя уменьшение выходного напряжения. Предлагаемый стабилизатор имеет в десять раз более широкий диапазон регулировки выходного напряжения по сравнению со стабилизатором-прототипом.

., ...

ДВУХПОЛЯРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯНН(Э1;0 НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий первый и второй регулирующие элементы на проходном и согласующем транзисторах, силовые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входными выводами, .а силовые выходы - с первым и вторьм выходными выводами, первьй делитель напряжения, включенный между выходными выводами, источник тока, выход которого подключен к управляющему входу первого регулирующего -элемента и эмиттеру управляющего транзистора, первый усилитель сигнала рассогласования с двумя противофазными входами и однофазным выходом, второй усилитель сигнала рассогласования, состоЯ1ДИЙ из первого и второго транзисторов и трехполюсного повторителя тока, при этом коллектор первого транзистора соединен с входом повторителя тока, выход которого связан с коллектором второго и базой управляющего транзисторов, а коллектор управляющего транзистора прдключен к базе проходного транзистора первого регулирующего элемента, первый вход первого усилителя сигнала- рассогласования соединен с средним выводом второго делителя напряжения, один из крайних выводов которого соединен с втоi рым чыходным вывод ом, а выход усилителя - с управляющим входом второго регусл лирующего элемента ,0 тличающи йс я тем, что, с целью расширения диапазона регулировки выходного напряжения в сторону малых напряжений, базы первого и второго транзисторов объединены и подключены к первому выходному выводу и к другому крайнеvj му выводу второго делителя напряжеСдЭ ния, эмиттер первого транзистора че4 рез первьй резистор соединен с эмиттером второго транзистора, который через второй резистор соединен со средним выводом первого делителя напряжения, общий вывод повторитёля тока подключен к управляющему входу первого регулирующего элемента, .второй вход первого усилителя сигнала рассогласования соединен с общей шиной.