Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

яГПЕ

1к

оо ч1

кР

ю

о оо

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение температурной стабильности выходного напряжения. Введение в устр-во, содержащее МОП-транзисторы 1-5 и резисторы 6,7, биполярного транзистора 10 и резистора 11 позволяет компенсировать температурный дрейф управлякщих напряжений МОП- и биполярного транзисторов. Это позволяет получить термокомпенсированное опорное напряжение при малом токо- потреблении. 1 ил. (Л

J

и/

1,

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

Целью изобретения является повышение температурной стабильности вы . ходного напряжения,стабилизатора.

Принципиальная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Стабилизатор постоянного напряжения содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 МОП- транзисторы, первый 6 и второй 7 резисторы, причем исток транзистора 1 соединен с общей шиной, сток транзистора 2 подключен к затвору транзистора 3, резистор б включен между входной 8 и выходной 9 шинами, а затворы транзисторов 5 и 4 объединены, шестой транзистор 10 и третий резистор -11, транзисторы, 3,4 и 5 выполнены противоположного типа проводимости транзисторам 1 и 2, истоки транзисторов 5 и 4 подключены к входной шине 8, стоки транзисторов 5 и 4 подключены к входной шине &, сток транзистора 5 соединен с его затвором и стоком транзистора 1, сток транзистора 4 соединен со стоком транзистора 2, исток которого соединен- с общей шиной, а затвор - с первым выводом резистора 7 и эмиттером транзистора 10, коллектор которого подключен к входной шине 8, затвор транзистора 1 соединен с вторым выводом резистора 7 и через резистор 11 - с общей шиной, исток транзистора 3 соединен с выходной шиной 9 и базой транзистора 10, а его сток - с общей шиной. .

Устройство работает следующим образом.

При увеличении по какой-либо чине напряжения на выходе стабилизатора часть его через эмиттерный транзистор 10 подается на усилитель. Это приводит к уменьшению потенциала стока транзистора 2, что, в свою очередь, увеличивает проводимость транзистора 3, компенсируя тем самым увеличение выходного напряжения.

Низкое токопотребление схемы обусловлено субпороговым режимом работы МОП-транзисторов в области, определяемой проходной вольт-амперной характеристикой МОП-транзисторов со следующими ограничениями:

Uc-Un7 3 мВ,

1 ё 300 нА.

Если выполняются указанные ограничения, to проходная характеристика МОП-транзистора определяется вы- рал ением

10

( -e- c/i/T),

Io S-Icoe

E

0 где I с

n Ц

5

Если токи стоков транзисторов подчиняются вьш1еприведенному закону, то их значения можно определить их выражения:

Si. S;

s,

i(n. g

W,/L ,

1

1)/Rn. j 04

характеристический ток, коэффициент крутизны, температурный потенциал,

отношение эффективной ширины канала к его длине.

и.

и

и.

w

0

напряжения соответственно на затворе, истоке и стоке транзист оров по отношению к подложке.

Опорное напряжение определяется соотношением

35

вы

иэб1о +aU,,(1+R,/R,,),

где

dU,ni, .n

S,- Sj

S,-S,

В этом вьфажении напряжение Ujg,,, имеет отрицательный температурный дрейф, а напряжение dUj положи- тельньй и выбором отношения номиналов резисторов можно их компенсировать.

Реализация биполярного транзистора в МОП-технологии обеспечивается за счет выполнения его по вертикальной структуре и подключения коллектора (подложка р-канальных МОП-транзисторов) к наибольваему положительному потенциалу схемы - входной шине устройства. Введение в схему биполярного транзистора уменьшает разброс значений выходных термостабилизи- рованных напряжений, так как технологический разброс напряжений отпирания биполярного транзистора Ujg меньше, . чем пороговых напряжений МОП-транзисторов .

Таким образом, улучшение температурной стабильности выходного напряжения предлагаемого стабилизатора по сравнению с известным достигается за счВт компенсации температурных дрейфов управляющих напряжений МОП- и биполярного транзисторов, что позволяет получить термокомпенсирован- ное опорное напряжение при малом токопотреблении схемы.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий пять МОП-транзисторов и два резистора, причем исток первого транзистора соединен с общей шиной, сток второго подключен к затвору третьего, первый резистор включен между входной и выходной шинами, а затворы четвертого и пятого тран- зисторов объединены, отличающийся тем, что, с целью улучшения температурной стабильности выходного напряжения, в него введены шестой биполярный транзистор л третий резистор, причем истоки четвертого

и пятого транзисторов подключены к входной шине, сток пятого соединен с его затвором и стоком первого транзистора, сток четвертого соединен со стоком второго транзистора, исток

которого соединен с общей шиной, а затвор - с первым выводом второго резистора и эмиттером шестого транзистора, коллектор которого подключен к входной шине , затвор первого транзистора соединен с вторым вьтбдом второго резистора и через третий резистор - с общей шиной, исток третьего транзистора соединен с выходной шиной и базой шестого транзистора, а

6ГО сток. - с общей шиной, при этом. третий, четвертый и пятый транзисторы выполнены с типом проводимости, про- тивоположным типу проводимости перво-- го и второго транзисторов.