Стабилитрон Советский патент 1988 года по МПК G05F3/22 

О

(Л

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как в силовой электротехнике, так и в аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона рабочих токов и рассеиваемой МОЩНОСТИ;, В устр-ве осуществлена развязка между комплементарными транзисторами 1 и 2 первой пары и комплементарными транзисторами 3 и 4 второй пары. Транзисторы 1 и 2 задают величину диапазона экспоненциальных вольтамперных характеристик (ВАХ), транзисторы 3 и 4 задают диапазон выходных токов. Транзисторы 1 и 2 всегда находятся на пологом участке ВАХ, обеспечивая питание баз транзисторов 3 и 4 стабильными токами. 1 ил.

С

to

л

14)

1,

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры, в аналоговых экспоненциальных преобразователях и других аналогичных устройствах и является усовершенствованием изобретения по авт.св. (Р 905808.

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих токов и рассеиваемой мощности.

На чертеже показана электрическа схема предлагаемого стабилитрона.

Стабилитрон содержит первый 1 и второй 2 транзисторы с противоположным типом проводимости, образующие первую комплементарную пару, а также третий 3 и четвертый 4 транзисторы с противоположным типом проводимости, образующие вторую комплементарную пару транзисторов. Причем эмиттеры транзисторов 1 и 3 одного типа проводимости подключены к первому выводу 5 стабилитрона, а эмиттеры транзисторов 2 и 4 другого типа проводимости подключены к второму выводу 6 стабилитрона, база транзистора 1 соединена с базой транзистора 2, коллектор транзистора 3 соединен с коллектором транзистора 4, коллектор транзистора 2 соединен с базой транзистора 3, а коллектор транзистора 1 соединен с базой транзистора 4.

Стабилитрон работает следующим образом.

В стабилитроне осуществлена развязка между транзисторами 1 и 2, задающими величину диапазона экспоненциальных вольтамперных характеристик (ВАХ), и транзисторами 3 и 4, задающими диапазон выходнытс токов. Выходной ток элемента, протекающий через выводы 5 и 6, определяется

транзисторами 3 и 4, геометрические размеры которых могут быть выбраны значительно больше размеров транзисторов 1 и 2. Поэтому тепловые токи I р J и транзисторов 3 и 4 значительно больше тепловых токов Iцот и I 1(05 транзисторов 1 и 2. Это означает, что нелинейные искажения экспоненциальных ВАХ могут возникнуть лишь при более высоких значениях выходного напряжения.

Диапазон экспоненциальных ВАХ данного стабилитрона - диодного элемента ограничен снизу условием

Uf,c

m«i.

фактор неидеальности эмит- терного перехода; температурный потенциал.

10

В этом случае будут справедливы аппроксимации для токов базы и коллектора биполярного транзистора

I,

/ Ufij -UTS 1 .

I, exp ( ) .

«о т.- it

I. I

exp (

..

r

0

где и

Гб

и U

Is I X

Ь 6с

- пороговые напряжения для токов базы и коллектора, при которых

, а 1. 1,.

Тогда транзисторы 1 и 2 всегда будут находиться на пологом участке ВАХ, обеспечивая питание баз транзисторов 3 и 4 стабильными токами.

Стабилитрон предназначен для изготовления по планарной полупроводниковой технологии. Геометрические размеры транзисторов 3,4, и 1,2 могут быть равны попарно один другому или отличаться при различных концентрациях легирующих примесей в полупроводнике областей баз. В то же время геометрические размеры транзисторов 3 и 4 должны быть значительно больше размеров транзисторов 1 и 2, поскольку протекающие через них токи значительно больше. Топология изготовления транзисторов гребенчатая .

Таким образом, предлагаемый стабилитрон по сравнению с известным имеет более широкий диапазон выходных токов и мощностей рассеяния в области экспоненциальных ВАХ.

55

Формула изобретения

Стабилитрон по авт.св. № 905808, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона рабочих токов и рассеиваемой мощности, в него введена вторая пара комплементарных транзисторов, коллекторы которых

31372312

объединены, а база-эмиттерные цепи с противоположным типом проводимости включены последовательно в коллектор- соответственно эмиттерами к выводам ные цепи транзисторов первой пары стабилитрона.