Генератор тока Советский патент 1986 года по МПК H03K4/48 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано, например, в информационно-измерительных устройствах, и является усовершенствованием известного устройства но авт. св. № 366558.

Целью изобретения является повышение температурной стаб шьности вы- ходного тока.

На.чертеже приведена принципиаль- ная электрическая схема устройства.

Генератор тока содержит регулирующий элемент I , вьшолненный, nanpmiep, на составном транзисторе (транзисторы 2 и 3)5 эмиттер которого подключен 15 напряжением на опорном стабилитроне

к эталонному резистору 4, другой конец которого, сосдинснньи с катодом |стабш1итрона 5, заземлен, агюд ста- бштптропа и эмиттер транзистора 2 регулирующего элемента 1 подключены к входш 1 дифференциального усил1 теля б, нымод которого нодключен к базе транзистора 2 регулирующего элемента

I,дополнительный транзистор 7, резистор 8, управляемый генератор 9 тока, второй дифференциальный усилитель 10 и второй эталонный резистор

II,включенпьш межр,у выходог- регулнруюш,е1 о элемента 1, соединенным с входом управления управляемого гене- ратора 9 тока is .1;оллектором дополнительного транзистора 7, эмиттер которого соединен с объединенными базой

и эмиттером составного транзистора регулирую дего элемента 1, а база соединеи.а с выходом второго диффе- ренциа.пьного усилителя 10, один вход которого соединен с выходом управляемого генератора 9 тока и через резистор 8 с общей шиной устройства, другой вход дифференциального усили- .теля 10 подключен к аноду стабилитрона 5, токовый вход управляемого .генератора 9 тока соединен с вых.одно шиной устройства.

Устройство работает следующим: образом.

Всякое возмущающее воздействие (изменение напряжения питающего источника, пульсация его напряжения, гсмнературный дрейф напряжения источника, температурный дрейф сопротивления нагрузки), появляющееся со стороны нагрузки (обозначена пунктирам) приводит к измененшо тока в последовательной цепи из эта- лониог.о резистора 4, регулирующего элемента 1, второго эталонного резис

тора 11. Происходит одновременное изменение напряжения па эталонных резисторах 4 и II. Напряжение на эталонном резистора А сравнивается с напряжением на опорном стабилитроне 5. Напряжение рассогласования усиливается дифференциальным усилителем б и подается на вход регулирующего элемента 1. Изменение напряжения на втором эталонном резисторе 11 преобразуется управляемым генератором 9 тока в ток, который на резисторе 8 создает падение напряжения. Это напряжение также сравнивается с

5. Возникшее напряжение рассогласо- ззания усиливается вторым дифференциальным ус1-шителем 10 и подается на базу дополнительного трапзистора 7. Изменение эмиттерных токов дополнительного транзистора. 7 и входного транзистора регулирующего элемента суммируются и поступают в базу силового транзистора регулир пощего эле1.ента 1 , Регулир ющи 1 элемент 1 изменяет свое сопротивление настолько, что выходной ток восстанавливается до прежнего значения. Изменение температурного тока 1 регулирующего э.лемента 1 и дополнительного транзистора 7 пр шодит к измене.нию напряжения на втором эталонном резисторе 11. Схема генератора тока реагирует на это изменение аналогично описанному, практически исключая влияние на величину нестабильности .выходного тока в нагрузке. Переход эмиттер-база дополнительного транзистора 7 охвачен глубокой отрицательной обратной связью, поэтому .его влияние также исключается. Если дифференциальный усилитель б и второй дифференциальный усилитель 10 одинаковы, то суммарное влияние их дрейфов нуля на стабильность выходного тока такое же, как и у прототипа, который содержит один дифференциаль- пьш усилитель, Если усилители не одинаковы, то нх суммарное влияние на нестабильность выходного тока определяется напряжением полусуммы их дрейфов нуля. Влияние темпера- турпого из епеиия параметров управляемого генератора 9 тока и резистора 8 незначительно, по крайней мере на порядок меньше чем эталонного резистора А. Если температурные коэффициенты (ТКС) токозадающего ре31

эистора управляемого генератора 9 тока и резистора 8 имеют одинаковые знаки, то составляющие нестабильности выходного тока от их влияния имеют противоположные знаки. В схеме вли- яния от ТКС резистора 8 в п раз больше, чем от токозадающего резистора генератора 9 (п - постоянный коэффициент, зависящий от параметров схемы). При соответствующем подборе ТКС резисторов их влияние на нестабильность выходного тока можно полностью исключить. Наибольшее влияние на нестабильность тока нагрузки ока

87 4

зьгаает температурное изменение эталонного резистора 4. Второй эталон- ньй резистор 11 рассеивает значитель но меньшую мощность, чем эталонный резистор 4. Его ТКС может быть на порядок меньше, чем у эталонного резистора 4..За счет повторной стабилизации выходного тока температурная нестабильность этого тока, зависящая от ТКС эталонного резистора 4, знат чительно, например вдвое, ослабляется Генератор тока по-сравнению с прототипом обладает повышенной температурной стабильностью выходного тока.