Двухполярный стабилизатор напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/585 

(Л

o+Ug,

А/Х

4;;ь со со ел

о

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение стабильности выходного напряжения .

На чертеже представлена принципик коллектору десятого транзистора 23, база которого подключена к коллектору транзистора 9, а эмиттер - к объединенным второму коллектору и базе транзистора 6, база транзистора 11 соединена с коллектором транзистора 10, а его эмиттер - с базой выходного транзистора первого регулирующего

альная электрическая схема двухполяр- JQсоставного транзистора 1, эмиттер

ного стабилизатора напряжения.одиннадцатого транзистора 24 подклю-Двухполярный стабилизатор постоян-чей к второму выводу резистора 15, ного напряжения содержит первый 1 иа его база - к точке соединения ре- второй 2 регулирующие составные тран- зисторов 17 и 18. При этом транзисто- зисторы, первый 3 и второй 4 источни-j ры 1,5,6,7,11,12,13,23 и 24 и входной

20

ки тока, первьй 5, второй 6, третий 7, четвертый 8, пятый 9, шестой 10, седьмой 11, восьмой 12, девятый 13 транзисторы, первый 14, второй 15, третий 16, четвертый 17, пятый 18 резисторы,, причем первый вывод первого источника 3 тока подключен к первой входной шине 19 и к коллекторной цепи первого регулирующего составного транзистора 1, второй вывод источни- 25 тем, что площадь S перехода эмиттер - ка 3 подключен к базе первого регули- база транзистора 9 в N раз больше, рующего составного транзистора 1 и чем у транзистора 10, т.е. к эмиттерам транзисторов 5-7 и 12, базы транзисторов 5-7 объединены, первый коллектор транзистора 5 соединен с коллектором транзистора 8, база которого подключена к общей шине, а эмиттер - непосредственно к эмиттеру транзистора 9 и через резистор 14 - к эмиттеру транзистора 10 и к первому выводу резистора 15, базы транзисторов 9 и 10 объединены и через резистор 16 подключены к первой выходной шине 20 и к эмиттерной цепи первого регулирующего составного транзистора 1,.а через резисторы 17 и 18 - к второй выходной шине 21 и к эмиттерной цепи второго регулирующего составного транзистора 2, коллекторная цепь которого подключена

транзистор регулирующего составного транзистора 2 имеют один тип проводимости, а остальные транзисторы - второй, противоположный тип проводимости.

Статический режим транзисторов 5-10, входящих в совмещенные источник опорного напряжения и усилитель сиг-нала рассогласования обеспечивается

Тогда при равных точках эмиттеров

этих транзисторов разность напряжений эмиттер-база Д Ugg j ,о определяется по формуле

иэбЯ1о Ч т1-П N,(1)

где m - технологический коэффициент; QT- температурный потенциал. Выравнивание-токов транзисторов 5-10 осуществляется за счет выравнивания потенциалов коллектор - база этих транзисторов через регулирующий транзистор 1 и согласующие транзисторы 11-13 и 23. Опорное напряжение

30

40

U-n с учетом выражения (1) определя-45

оп ется из соотношения

Ug, .2U,g + (mq,lnN) (3R,j ) /R,, (2) где U, - напряжения эмиттер - база

транзисторов 10 и 24. Известно, что при выборе правильного отношения 3R|5/R)4 можно добитьс с термокомпенсации U. Ток потребления источника опорного напряжения практически не оказывает влияния на

к второй входной шине 22 и к первому вьшоду источника 4, а баз,а - к второму выводу источника 4 и к коллектору транзистора 11, коллектор транзистора 9 соединен с коллектором транзис45

транзисторов 10 и 24. Известно, что при выборе правил ного отношения 3R|5/R)4 можно добить термокомпенсации U. Ток потребл ния источника опорного напряжения практически не оказывает влияния н

тора 6, а коллектор транзистора 10 - выходе напряжение, так кяк только

с коллектором транзистора 7. Транзисторы 5 и 6 выполнены двухколлекторны- ми, причем коллектор транзистора 12 подключен к щине 22, а база - к второму коллектору транзистора 5 и к эмиттеру транзистора -13, база которого подключена к коллектору транзистора 8, а коллектор .- к общей шине и

тем, что площадь S перехода эмиттер - база транзистора 9 в N раз больше, чем у транзистора 10, т.е.

транзистор регулирующего составного транзистора 2 имеют один тип проводимости, а остальные транзисторы - второй, противоположный тип проводимости.

Статический режим транзисторов 5-10, входящих в совмещенные источник опорного напряжения и усилитель сиг-нала рассогласования обеспечивается

тем, что площадь S перехода эмиттер - база транзистора 9 в N раз больше, чем у транзистора 10, т.е.

Тогда при равных точках эмиттеров

этих транзисторов разность напряжений эмиттер-база Д Ugg j ,о определяется по формуле

иэбЯ1о Ч т1-П N,(1)

где m - технологический коэффициент; QT- температурный потенциал. Выравнивание-токов транзисторов 5-10 осуществляется за счет выравнивания потенциалов коллектор - база этих транзисторов через регулирующий транзистор 1 и согласующие транзисторы 11-13 и 23. Опорное напряжение

U-n с учетом выражения (1) определя-

оп ется из соотношения

Ug, .2U,g + (mq,lnN) (3R,j ) /R,, (2) где U, - напряжения эмиттер - база

транзисторов 10 и 24. Известно, что при выборе правильного отношения 3R|5/R)4 можно добитьс с термокомпенсации U. Ток потребления источника опорного напряжения практически не оказывает влияния на

его малая часть (базовый ток транзистора 24) протекает через делитель выходного напряжения. Температурная компенсация базового тока транзисто1: а 24 осуществляется пропорциональным изменением коэффициента усиления по току этого транзистора и статическох о .тока транзисторов 5-10.

Двухполярнын стабилизатор напряжения работает следующим образом.

Приращение напряжения на выходной шине 20 стабилизатора напряжения le- рез делитель выходного напряжения (резисторы 14 и 15), усилитель сигнала рассогласования (транзисторы 5-10) и согласующие транзисторы 13 и 12 передается на базу регулирующе- го транзистора 1. Проводимость транзистора 1 меняется таким образом, чтобы скомпенсировать первоначальное изменение выходного напряжения. При изменении напряжения на выходной ши- не 21 процесс стабилизации аналогичен, с той лишь разницей, что согласующим элементом является транзистор 1 1,

- Таким образом, данный двухполярныи

стабилизатор няпряжения обладает более высокой стабильностью выходного напряжения по сравнению с прототипом за счет компенсации .нестабильностей опорного напряжения, связанных с изменением тока потребления усилителем сигнала рассогласования, проходящего через делитель выходного напряжения.

Формула изобретения

Двухполярныи стабилизатор напряжения, содержащий первый и второй регулирующие составные транзисторы, первый и второй источники тока, девять транзисторов, пять резисторов, причем первый вывод первого источника тока подключен к первой входной шине и кколлекторной цепи первого регулирующего составного транзистора, база которого подключена к второму выводу первого источника -тока и к эмиттерам первого, второго, третьего транзисторов, базы которых объединены, коллектор первого транзистора соединен с коллектором четвертого транзистора, базй которого подключена к общей шине, а эмиттер - непосредственно к эмиттеру пятого транзистора и через первый резистор - к эмиттеру шестого транзистора и к первому выводу второго резистора, базы пятого и шестого транзисторов объединены и через треQ5

5

0

5

0

5

0

тий резистор подключены к первой выходной шине и к эмиттерной цепи первого регулирующего составного транзистора, а через четвертый и пятый резисторы - к второй выходной шине и к эмиттерной цепи второго регулирующего составного транзистора, коллекторная цепь которого подключена к второй входной шине и к первому выводу второго источника тока, а база - к второму ,выводу BTOpqro источника тока и к коллектору седьмого транзистора, коллектор пятого транзистора соединен с коллектором второго транзистора, а коллектор шестого транзистора - с коллектором третьего транзистора, при этом первый, второй, третий, седьмой, а также входной транзисторы второго регулирующего составного транзистора имеют один тип проводимости, четвертьш, пятый, шестой, а также транзисторы первого регулирующего составного транзистора имеют противоположный .тип.проводимости, отличающийся тем, что, с целью повьш ения стабильности выходного напряжения, в него введены десятый и одиннадцатый транзисторы, а первый и второй транзисторы выполнены двухколлекторными, причем эмиттер восьмого транзистора подключен к эмиттеру первого транзистора, коллектор - к второй входной шине, а база - к второму коллектору первого транзистора и к эмиттеру девятого транзистора, база которого подключена к коллектору четвертого транзистора, а коллектор - к общей шине и к кол- лектору десятого транзистора, эмиттер которого подключен к объединенным второму коллектору и базе второго транзистора, база седьмого транзистора соединена с коллектором шестого транзистора, эмиттер - с базой выходного транзистора первого регулирующего составного транзистора, эмиттер одиннадцатого транзистора подключен к второму выводу второго резистора, база - к точке соед1 нения четвертого и пятого резисторов, при этом восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый транзисторы имеют р-п-р-тип .проводимости.