Формирователь стабильного тока Советский патент 1991 года по МПК G01R19/00 

1

(21)4696486/21

(22)24,05.89

(46) 15.12.91. Бюл. №46

(71)Конструкторское бюро измерительной техники Иртыш

(72)А.П.Гаськов (53)621.374(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1010568.кл. G 01 R19/00, 1981.

Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М.: Мир, 1982, с. 174, рис. 12. (54)-ФОРМИРОВАТЕЛЬ СТАБИЛЬНОГО ТОКА

(57)Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в программируемых источниках тока для измерений

параметров полупроводниковых приборов. Цель изобретения - расширение области применения за счет расширения диапазона задаваемых значений токов. В области малых токов минимальное значение тока в нагрузке 6 определяется током утечки полевых транзисторов 2, 3, в области больших токов - величиной допустимых токов транзистора 4. При больших значениях сопротивлений резисторов 8 операционный усилитель 1 не переходит в режим ограничения, что предотвращается закрывающимся полевым транзистором 3. Поэтому обеспечивается быстрое установление рабочего тока в нагрузке 6 при поступлении соответствующего входного напряжения. 1 ил.

Оч

чэ

00 00

о

Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к области электроизмерительной техники, и может быть использовано в программируемых источниках Тока для измерений параметров полупроводни- ковых приборов.

Цель изобретения - расширение области применения за счет расширения диапазона задаваемых значений токов.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого формирователя стабильного тока.

Формирователь стабильного тока содержит операционный усилитель 1, полевые транзисторы 2 и 3, транзистор 4, шунтирую- щий резистор 5, нагрузку б, шину 7 питания, группы резисторов 8 и 9, коммутатор 10, общую шину 11, резистор 12.

Неинвертирующий вход операционного усилителя 1 соединен с входной клеммой формирователя, инвертирующий вход соединен с истоком полевого транзистора 3. через резистор 12 с общей шиной 11 и через резисторы 8 с неподвижными контактами коммутатора 10, выход соединен с затвора- ми полевых транзисторов 2 и 3, сток полевого транзистора 3 соединен с эмиттером транзистора 4 через резисторы 9 с неподвижными контактами коммутатора 10 и через шунтирующий резистор 5 с базой транзистора 4 и истоком полевого транзистора 2, сток которого через нагрузку б соединен с шиной 7 питания, коллектор транзистора 4 соединен со стоком полевого транзистора 2, подвижный контакт комму- татора 10 соединен с общей шиной.

Формирователь стабильного тока работает следующим образом.

При получении малых выходных токов один из резисторов 8 подключен к общей шине 11, на инвертирующий вход операционного усилителя 1 подается управляющее входное напряжение поскольку операционный усилитель 1 охвачен обратной связью, замыкающейся через полевые транзисторы 2 и 3. При этом напряжение на истоке тран- зистора 3 также равно входному, а ток в нагрузке будет обратно пропорционален сопротивлению параллельно соединенных резистора 12 и одного из труп п ы резисторов 8. Поскольку этот ток нигде не ответвляется (за исключением пренебрежимо малого тока через затворы полевых транзисторов 2 и 3), то этот же ток будет являться выходным током формирователя, протекающим через нагрузку 6. У транзистора 4 обратный ток коллектора может достигать большой величины, однако минимальный выходной ток определяется остаточным током полевого транзистора 3.

При получении больших -выходных токов один из группы резисторов 9 подключен к общей шине. Учитывая падение напряжения на шунтирующем резисторе 5, полевой транзистор 2 открыт, также, как и полевой транзистор 3. Напряжение обратной связи с эмиттером транзистора 4 проходит на инвертирующий вход операционного усилителя 1. Ток в нагрузке 6 будет определяться сопротивлением параллельно соединенных резистора 12 и одного из группы резисторов 9. Максимальный выходной ток формирователя определяется максимально допустимым током транзистора 4.

Если при подключении одного из группы резисторов 9 входное напряжение становится меньше, чем напряжение на резисторе 9 из-за протекания остаточного тока транзистора 4, то на выходе операционного усилителя 1 напряжение переходит в отрицательную область, но так как при этом запирается полевой транзистор 3. то уменьшается напряжение на резисторе 12 до величины входного напряжения, что препятствует переходу операционного усилителя 1 в режим ограничения. При увеличении входного сигнала происходит быстрое установление тока в нагрузке 6.

Формула изобретения Формирователь стабильного тока, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с входной клеммой формирователя, инвертирующий вход соединен через резистор с общей шиной, выход соединен с затвором первого полевого транзистора, сток которого соединен с коллектором транзистора и через нагрузку соединен с шиной питания,. исток соединен с базой.транзистора и через шунтирующий резистор с его эмиттером, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет расширения диапазона задаваемых значений токов, повышения быстродействия и надежности в него введены второй полевой транзистор, коммутатор, первая и вторая группы резисторов, первые выводы резисторов первой группы резисторов соединены с инвертирующим входом операционного усилителя и истоком второго полевого транзистора, затвор которого соединен с затвором первого полевого транзистора, сток соединен с эмиттером транзистора и первыми выводами резисторов второй группы резисторов, вторые выводы резисторов первой и второй групп резисторов соединены с соответствующими неподвижными контактами коммутатора, подвижный контакт которого соединен с общей шиной.