Низковольтный опорный элемент Советский патент 1987 года по МПК G05F1/56 

- Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах формирования низковольт-- ного опорного напряжения.

Целью изобретения является расширение диапазона напряжения и тока опорного элемента.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема опорного элемента.

Устройство содержит включенные между первым 1 и вторым 2 выводами первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, пятый 7 и шестой 8 транзисторы. Диодный элемент выполнен на пятом 7 и шестом 8 транзисторах, 1 вывод соединен с эмиттером транзистора 3, база которого соединена с эмиттером транзистора 5 база которого соединена с коллекторами транзисторов 4 и 7 и эмиттером транзистора 8; база которого соединена с базой транзистора 7, эмиттер которого соединен с коллекторами транзисторов 3 и 8 и с базой транзистора 6, эмиттер которого соединен с базой транзистора 4, эмиттер которого соединен с вторым выводом 2 элемента. Первый 3 третий 5 и пятый 7 транзисторы чмеют один вид проводимости, второй 4, четвертый 6 и шестой 8 транзисторы - противоположный тип проводимости.

Устройство работает следующим образом.

При включении элемента в электрическую цепь, через которую протекает постоянный электрический ток, на нем формируется стабильное напряжения и , равное двум пороговым напряжениям и-р (и. - пороговое напряжение, разделяющее два режима- работы биполярного транзистора и р-п-перехода с экспоненциальным и квадратичными вольт-амперными характеристиками), Основная, часть тока протекает через транзисторы 3,4.,7 и 8.

Поскольку токи баз трс1нзисторов 3 и 4 не протекают через транзисторы 7 и 8, то тем самым улучшается стабильность опорного напряжения, Уменьшение доли остаточного напряжения коллектор-эмиттер насыщенных транзисторов 3 и 4 в общем напряжении также способствует повышению стабильности напряжения опорного элемента.

Для нормальной работы устройства должны быть обеспечены идентичные параметры биполярных транзисторов

противо.положного типа проводимости. При изготовлении устройства по пла- нарной биполярной технологии необходимо обеспечить одинаковые геометри- чес:сие размеры первого 3 и второго 4 транзисторов

S,

о к . ч 3

площадь транзисторов 3 и 4;

5

0

0

0

5

К

- коэффициент пропорциональности, зависящий от степени легирования областей баз транзисторов 3 и 4,

Геометрические размеры транзисторов 7 и 8 могут быть в два раза мень- )iMMH по сравнению с транзистора ми 3 и 4 соответственно.

Поскольку токи, протекающие через транзисторы 5 и 6, значительно меньше, чем токи, протекающие через транзисторы 3 и 4, то геометрические размеры транзисторов 5 и 6 должны быть более чем на порядок меньше размеров транзисторов 3 и 4.

Увеличение напряжения стабилизации в два раза осуществляется как за счет выполнения диодного элемента на двух транзисторах 7 и 8, так и за счет включения транзисторов 3 и 5, а также транзисторов 4.и 6 по схеме Дарлингтона, когда участки экспоненциальных вольт-амперных характеристик пар транзисторов Зи5, 4иби7 5 и 8 увеличиваются в два раза.

Диапазон токов элемента ограничен снизу знач€;нием порогового напряжения |используемых транзисторов, а сверхушириной запрещенной зоны полупроводника, из которого изготовлены транзисторы.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет более широкий диапазон напряжения и тока опорного элемента, а также более высокую стабильность напряжения.

Формула изобретения

Низковольтный опорный элемент, содержащий последовательно включенные между первым и вторым выводами соответственно первый транзистор первого типа проводимости, диодный элемент и второй транзистор второго типа проводимости, причем эмиттеры транзисторов соединены соответственно с первым и вторым выводами, отличающий-с я

313159614

тем, что, с целью расширения диапазо-пятого;транзисторов и с эмиттером ше- на напряжения и тока, в него введеныстого транзистора, база второго тран- третий и четвертьй транзисторы перво-зистора соединена с эмиттером четвер- го и второго типа проводимости соот-того транзистора, база которого сое- ветственно, а диодный элемент выпол- динена с коллекторами первого и шес- .нен на пятом и шестом транзисторах .того транзисторов и эмиттером пятого первого и второго типа проводимоститранзистора, коллектор третьего тран- соответственно, причем база первогозистора соединен с коллектором чет- транзистора соединена с эмиттеромвертого транзистора, а база пятого третьего транзистора, база которого fOтранзистора соединена с базой шестого соединена с коллекторами второго итранзистора.

Изобретение относится к электротехнике и молсет быть использовано в устр-вах формирования низковольтного опорного напряжения. Цель изобретения - расширение диапазона напряжения и тока устр-ва. Цель достигается включением транзисторов 3,5 и 4,6 по схеме Дарлингтона, а также выполнением диодного элемента на двух транзисторах 7 и 8. Участки экспоненциальных вольт-амперных характеристик этих пар транзисторов увеличиваются в два раза. Диапазон токов устр-ва ограничен снизу значением порогового напряжения используемых.транзисторов, а сверху - шириной запрещенной зоны полупроводника, из которого изготовлены транзисторы. 1 ил. Н2 (Л со ел О5