Источник опорного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/567 

1 Изобретение относится к электро технике, в частности к источникам опорных напряжений высокоточных измерительных приборов, и может использоваться в приборостроении, измерительной и радиоизмерительной технике. Известен источник опорного напряжения, содержащий многокаскадны параметрический стабилизатор напря жения с оконечным стабилитроном и последовательно-параллельнзпо комби нацию включения нелинейных полупроводниковых резисторов и линейных резисторов, использующихся для температурной компенсации D Нелинейная температурная зависи мость величины перечисленных типов терморезисторов, а также зависимос их сопротивлений от приложенного напряжения вызывают большие трудности в расчете таких схем, сложности настройки термокомпенсации в широких пределах изменения температуры окружающей среды. Наиболее близким к изобретению те:;ническим решением является источник опорного напряжения, содержащий последовательно соединенные генератор тока, стабилитрон,, низкоомный резистор и температурно зависимый источник напряжения,подключенный через переменный резисто параллельно низкоомному резисторуC Недостатком такого источника опорного напряжения является то, что из-за нелинейности температурн характеристики он имеет сравнитель невысокую температурную компенсаци в небольшом диапазоне температур. Кроме того, большой разброс параме ров терморезисторов усложняет наст ройку схемы для заданного диапазон температур. Малая мощность рассеян терморезисторов не позволяет строить схемы термокомпенсаторов для стабилитронов с широким диапазоном напряжения стаб -шизации. I 1аиболее существенным недостатком известных схем термостабилизации источников опорного напряжения является то, что для получения высокой точности термокомпенсации не обходимо проводить индивидуальный нагрев каждого образца источника опорного напряжения. Это объясняется большим разбросом температурного коэффициента напряжения ста02билитронов даже для одной и той же группы. Цель изобретения - повышение точности термокомпенсации источника опорного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в источнике опорного напряжения, содержащем цепь из последовательно соединенньк генератора тока, стабилитрона и резистора, подключенйую крайними выводами к входным клеммам, а точкой соединения генератора тока с катодом стабилитрона и свободным выводом резистора - к выходным клеммам, и цепь термокомпенсации, последняя выполнена на полевом транзисторе, сток которого подключен к катоду стабилитрона, а исток - к его аноду, соединенному с упомянутым резистором, операционном усилителе, выход которого подключен к затвору полевого транзистора, а инвертирующий вход к аноду стабилитрона, и делителе напряжения на двух резисторах, входные выводы которого подключены к выходным клеммам, а выходной вывод соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя. На чертеже представлена схема источника опорного напряжения. Источник опорного напряжения содержит последовательно соединенные генератор 1 тока, стабилитрон 2, низкоомный резистор 3, делитель напряжения из двух резисторов 4 и 5, один выход которого подключен к катоду стабилитрона, а второй - к общей шине, полевой транзистор 6, сток которого подключен к катоду стабилитрона 2, а исток - к точке соединения анода стабилитрона 2 и низкоомного резистора 3, операционный усилитель 7, инвертирующий вход которого подсоединен к аноду стабилитрона 2, а неинвертирующий вход к выходному выводу делителя напряжения, состоящего из резисторов 4 и 5, а выход операционного усилителя 7 подключен к затвору полевого транзистора 6. Источник опорного напряжения работает следующим образом. При нормальной - температуре окружающей среды производится настройка источника опорного напряжения введением полевого транзистора 6 в активный режим. Введение

3

транзистора 6 в активный режим осуществляется лазерной подгонкой резистора 5. При этом напряжение на входах операционного усилителя 7 имеют такие значения, что выходные напряжения его имеют отрицательные значения и выполняется условие 1 2 -1 напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя 7; Vj - напряжение на его неинвертирующем входе), а через полевой транзистор протекает ток 1.

При увеличении температуры напряжение на стабилитроне увеличивается (для положительного значения ТКН стабилитрона), что приводит к увеличению напряжения V, на резисторе 5, уменьшению по модулю отрицательного напряжения на затворе транзистора 6 и увеличению его тока. Ток через полевой транзистор 6 увеличивается, стремясь установить первоначальное значение напряжения на

1839504

стабилитроне. Разность з}{ачений напряжений определяется коэффициентом усиления операционного усилителя 7 и чем он больше, тем меньше разность напряжений - и .T (Де V U напряжение стабилитрона

С 1 П

при нормальной температуреjV т напряжение стабилитрона при повышенной температуре).

to

При понижении температуры окружающей среды напряжение на стабилит-роне уменьшается,что приводит к . снижению V и увеличению отрицательного напряжения на затворе полевого транзистора 6, уменьшению его тока.

Использованиепредлагаемого источника опорного напряжения позволит увеличить точность термокомпенсации и снизить трудоемкость настройки источника опорного напряжения за счет замены температурной настройки настройкой функциональной.

ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий цепь из последовательно соединенных генератора тока, стабилитрона и резистора, подключенную крайними выводами к входным клеммам, а точкой соединения генератора тока с катодом стабилитрона и свободным выводом резистора - к выходным клеммам, и цепь термокомпенсации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности термокомпенсации, цепь термокомпенсации выполнена на полевом транзисторе, сток которого подключен к катоду стабилитрона, а исток - к его аноду, соеди.ненному с упомянутым резистором, операционном усилителе, выход которого подключен к затвору полевого транзистора, а инвертирующий вход - к аноду стабилитрона, и делителе напряжения на двух резисто(Л рах, входные выводы которого подключены к выходным клеммам, а выходной вывод соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя. 00 со ) СД Uon