Источник опорного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

оо

vl

li« ю

1137420

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры-.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и надежности путем снижения то- копотребления и упрощения схемы устройства. .

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема источника опорного напряжения; на фиг.2 - то

10

элемента на основе составного транзистора.

Источник опорного напряжения содержит регулирующий элемент 1, силовой вход которого подключен к входному выводу 2 и общему Выводу повторителя 3 тока. Силовой выход регули- р аощего элемента 1 соединен с выходным выводом 4 источника опорного напряжения и входом делителя 5 напряжения. Выход делителя 5 напряжения соединен с входом 6 усилителя 7 сигнала рассогласования, которьй выполняет также функцию внутреннего источника опорного напряжения. Первый выход 8 усилителя 7 сигнала рассогласования подключен к первому выходу повторителя 3 тока, к управляющему входу регулирующего элемента 1 и к первому выводу корректирующего конденсатора 9. Второй выход 10 усилителя 7 сигнала рассогласования соединен с вторым выходом повторителя 3 тока. Второй вывод корректирующего конденсатора 9 и общие выводы делителя 5 напряжения и усилителя 7 сигнала рассогласования подключены к общей шине 11. Эмиттер согласующего транзистора 12 соединен с выходным выводом 4, коллектор - с входом 13 повторителя 3 тока, а база - с вто- рым выходом 10 усилителя 7 сигнала рассогласования. Усилитель 7 сигнала рассогласования - внутренний источник опорного направления - включает транзисторы 14 и 15, объединенные базы которых являются входом 6, а коллекторы - выходами 8 и 10 усили- , теля сигнала рассогласования, резистор 16, включенный между эмиттерами транзисторов 14 и 15, а также резистор 17, подключенный к эмиттеру тран зистора 14 и общей шине 11, Повторитель 3 тока состоит из диода 18, включенного параллельно эмиттерно

базовым переходам транзисторов 19 и 20, объединенные базы которых являются входом 13, коллекторы - выходами, а объединенные эмиттеры - общим

выводом повторителя тока.

Статический режим транзисторов 12, 14, 15, 19 и 20 задается следу- Ю1ЦИМ образом. Площадь перехода эмиттер - база транзистора 14 выполняется большей, чем площадь перехода эмиттер - база транзистора 15, т.е. . Тогда при равных токах эмиттеров этих транзисторов разность напряжений эмиттер - база составляет величину

Ua.H -UjBtf из.,,„ тЧ ,е.|

514

т ,

где m - коэффициент, учитывающий характер технологии изготовления микросхем 26 мВ - температурный потенциал .

Учитывая, что Up dU jg , токи эмиттеров транзисторов 12, 14, 15, 19 и 20 определяются соотношением

т т т т т

dis Э зо

Выравнивание токов указанных транзисторов осуществляется за счет действия отрицательной обратной связи через регулирзпощий элемент 1, делитель 5 напряжения и усилитель 7 сигнала рассогласования.

Усилитель 7 сигнала рассогласования реализует на своем входе 6 относительно общей шины 11 внутреннее термостабильное опорное напряжение

+Ug,,,

где

эБи- Sf(o)

(1-Т/Т,)+ ,,„

л и

Э6 (4-, iXf

R

1(.

m 7 Pn N;

36 H(X)

значение напряжения эмиттер - база при температуре Т;, J

1,205 В- экстраполированная

ширина запрещенной зоны кремния при абсолютном нуле

Т - текущее значение температуры.

Температурная стабильность внутреннего опорного напряжения

иЗб1(х)

т.

aUfif,

JT

pRt7

R,.

Лиэб Н,15

достигается благодаря компенсации отрицательного температурного дрейфа напряжения эмиттер - база транзистора 14 положительным температурным изменением разности напряжений эмиттер - база ли

36 14, 15

Значение внутреннего термостабильного опорного

напряжения равно (siUoi 1 2 В

и достигается соответствующим выбором - статического режима разнотипным транБ данном устройстве (фиг.2) за счет дополнительной связи с повторителем 3 тока можно упростить задание

отношения сопротивлений резисторов 16 и 17

зистором регулирующего элемента.

/R.,; (/

-5i(0)

-и

Э6 1+(х)

)/2mv iiN.

10

Напряжения первого 8 и второго выходов (коллекторов транзисторов 14 и 15) не меняются при изменении входного напряжения источника на выводе 2, так как эти напряжения практически равны и определяются следующим образом: Ug Uon-U,6, -Uзg , где и on опорное напряжение источника на выходном выводе 4, U-g и jg ,2 - напряжения эмиттер - база транзистора регулирующего элемента 1 и согласующего транзистор а 12,

Устройство работает следующим образом.

При увеличении по какой-либо причине опорного напряжения на выходе 4 часть его через делитель 5 напряжения подается на вход 6 усилителя 7 сигнала рассогласования (базы транзисторов 14 и 15). Усилитель 7 сигнала рассогласования усиливает этот сигнал, который подается на управляющий вход регулирующего элемента 1. Транзистор регулирующего элемента 1 призакрьшается, компенсируя тем самым изменение выходного напряжения.

Благодаря предлагаемому включению согласующего транзистора обеспечивается большее усиление по петле обратной связи и, следовательно, лучший коэффициент стабилизации, поскольку. изменения тока выхода 10 практически целиком поступают в базу транзистора 12 и, усиливаясь в коэффициент уси

10

15

ления по току в схеме с общим эмиттером э 1 раз, через повторитель 3 тока подаются на управляющий вход регулирующего элемента 1.

Точка подключения корректирующего конденсатора 9, обеспечивающего устойчивость источника опорного напряжения, является высокоомной. Поэтому требуется сравнительно низкая емкость конденсатора 9.

Снижение тока потребления и упрощение схемы в предлагаемом источнике опорного напряжения достигается за счет рационального подключения согласующего транзистора.

Б данном устройстве (фиг.2) за счет дополнительной связи с повторителем 3 тока можно упростить задание

.

25

30

35

40

,

45

50

зистором регулирующего элемента.

Таким образом, предлагаемый источник опорного напряжения, содержит на 4-6 элементов меньще, чем известный, имеет в 1,2 - 1,3 раза более низкий ток потребления (при этом на 3-5% увеличивается КПД источника опорного напряжения) и в 1,4 - 1,5 раза более высокий коэффициент стабилизации.

Формула изобретения

Источник опорного напряжения, содержащий регулирующий элемент, силовой .вход которого подключен к входному выводу и общему вьшоду повторителя тока, а его силовой выход соединен с выходным вьшодом и входом делителя напряжения, причем выход делителя напряжения соединен с входом усилителя сигнала рассогласования, функционально совмещенным с внутренним источником опорного напряжения, первый выход которого соединен с первым выходом повторителя тока, с управляющим входом регулирующего элемента и с первым выводом корректирующего конденсатора, второй выход - с вторым выходом повторителя тока, причем второй вывод корректирующего конденсатора, общие выводы делителя напряжения и усилителя сиг нала рассогласования подключены к общей шине, согласующий транзистор, эмиттером подключенный к выходному вьшоду, базой - к второму выходу усилителя сигнала рассогласования.

13742006

отличающийся тем, что, Рощения схемы, коллектор согласурще- с целью повышения КПД и надежности го транзистора соединен с входом путем снижения токопотребления и уп- повторителя тока.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем снижения токопотребления и упрощение схемы. Источник опорного напряжения содержит регулирующий элемент 1, повторитель 3 тока, делитель 5 напряжения, усилитель 7 сигнала рассогласования, корректирующий конденсатор 9, согласующий транзистор 12. Снижение тока потребления и упрощение схемы достигается за счет рационального подключения согласующего транзистора 12. Эмиттер транзистора 12 подключен к выходному вьшоду 4, база - к одному из двух выходов усилителя 7 (выходу 10), а коллектор - к входу 13 повторителя 3 тока. 2 ил. (Л

Фиг. 2