Источник опорного напряжения Советский патент 1993 года по МПК G05F3/24 

te/

Изобретение относится к электронике, в частности, к источникам стабилизированного напряжения.

Известна схема источника тока с автоматическим смещением, выполненная на полевом транзисторе с p-n-переходом и резистором. Схема является лучшим источником тока, имея большое выходное сопротивление в силу того, что исто ковый резистор обеспечивает увеличение выходного полного сопротивления за счет обратной связи и сам полевой транзистор имеет большое дифференциальное сопротивление при смещении затвора. Недостатком такой схемы является отклонение от типичного значения температурного коэффициента, диапазона напряжения нагрузки и изменение напряжения питания.

Наиболее близким по технической сущности является источник опорного напряже-. н.и я, содержащий полевой транзистор с р-п-пёреходом, в истрковую цепь которого включен резистор, падчние напряжения на нем - это напряжение отсечки полевого транзистора, второй резистор дает возможность устанавливать напряжение выходноо сигнала. Недостатком известной схемы является изменение заданного тока при изменении входного напряжения, а следовательно, изменение напряжения выходного сигнала. Этот недостаток нередко вынуждает отказаться от данного источника опорного напряжения на полевом транзисторе и прибегнуть к более сложной, громоздкой и дорогой схемотехнике.

Целью изобретения является по выше- ние стабильности выходного напряжения при низком уровне пульсаций.

Для достижения этой цели в известный источник опорного напряжения, содержащий два полевых транзистора, цепи сток- исток которых включены последовательно между одним из выводов для подключения источника питающего напряжения и выводом для подключения нагрузки, при этом затвор второго полевого транзистора соединен с другими выводами для подключения источника питающего напряжения и нагрузки, подсоединенными к заземленной шине, введен конденсатор, включенный между объединенными истоком первого и стоком второго полевых транзисторов и заземленной шиной, а затвор первого полевого транзистора, подключен к затвору второго полевого транзистора.

Данное изобретение соответствует критерию новизна. Анализ известных аналогич-ных технических решений в исследуемой области, т.е. электронике, .вычислительной техники и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в описываемой схеме источника опорного напряжения, и признать изобретение соответствующим критерию существенные отличия.

На фиг. 1 приведена электрическая схема источника опорного напряжения; на фиг. 2 - характеристика тока Ic стока в зависимоста от напряжения UCn сток-исток.

Источник опорного напрях ения (фиг. 1) содержит первый полевой транзистор 1, ис- токовым выводом подключенный к стоку второго полевого транзистора 2. Исток

транзистора 2 через резистор 3 соединен с заземленной шиной. Объединенные исток транзистора 1 и сток транзистора 2 через емкостной фильтр-конденсатор 4 соединены с заземленной шиной, к которой подключены также затворы транзисторов 1,2.

Источник опорного напряжения работает следующим образом.

В рабочем состоянии резистор 3 задает ток стока транзистора 2 (фиг. 2), падение

напряжения на резисторе 3 обеспечивает отрицательное смещение затвора транзистора 2. Суммарное падение напряжения на транзисторе 2 и резисторе 3 обеспечивает отрицательное смещение затвора транзистора 1. Ток стока транзистора 1 обеспечивается транзистором 2 и резистором 3. Таким образом образуется замкнутая цепь стабильного тока. Стабильный ток. протекающий через резистор 3, создает стабильное

падение напряжения.

Стабильное падение напряжения в этом случае используется в качестве выходного опорного напряжения. Выбор опорного напряжения проводят по имеющимся на каждый тип полевого транзистора характеристикам, приведенным на фиг. 2, следующим образом. Выбираем строго горизонтальную характеристику относительно оси абсцисс (фиг. 2) для транзистора 2

(фиг. 1), минимальное напряжение отсечки - это минимальное напряжение, которое можно приложить к стоку-истоку транзистора 2. По этой характеристике на оси ординат откладывают ток стока транзистора 2,

0 для транзистора 1 ток стока является таким же т.е. Ic2 lei (1).

Напряжение, приложенное к затвору транзистора 2, равно U33 U34.5, оно уста- 5 навливается резистором 3, сопротивление Ra резистора предварительно рассчитывается по формуле Нз

С2 подбирается при настройке.

-,окончательно

А для транзистора 1 напряжение, приложенное к затвору, равно

U31 U32 + UCU2 (2)

Транзистор 1 выбирают по условию формул (1)и(2).

Минимальное напряжение отсечки для транзистора 1 также выбирается по строго (желательно) горизонтальной характеристй- ке (фиг. 1). Конденсатор 4 служит для подавления каких-либо пульсаций, идущих от источника питания. Стабильный ток, протекающий через резистор 3, создает на нем стабильное падение напряжения, которое

можно использовать как опорное напряжение.

Описываемое техническое решение по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами: обеспечивает стабильным (прецизионным) напряжением за счет введения дополнительного полевого транзистора и конденсатора, простотой настройки, минимальным количеством элементов, высокой надежностью, возможностью получения опорного напряжения ниже одного вольта, нулевым темпе- .ратурным коэффициентом смещения.

Область использования: в источниках стабилизированного напряжения. Сущность изобретения:устр-во содержит полевые транзисторы 1, 2, затворы подключены к заземленной шине, резистор 3, включенный между стоком транзистора 2 и заземленной шиной, и конденсатор 4, включенный между объединенными истоком транзистора 1 и стоком транзистора 2 и заземленной шиной. Выходное опорное напряжение снимается с резистора 3. Оно стабильно (прецизионно) и. может иметь значение ниже 1 В и нулевой температурный коэффициент. 2 ил.

Формула изобретения Источник опорного напряжения, содержащий два полевых транзистора, цепи сток-исток которых включены последовательно между одним из выводов для под- ключения источника питающего напряжения и выводом для подключения нагрузки, при этом затвор второго полевого транзистора соединен с другими выводами для подключения источника питающего наРедактор С. Кулакова

Составитель С. Ситко Техред М.Моргентал

пряжения и нагрузки, подсоединенными к заземленной шине, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения при низком уровне его пульсаций, в него вёеден конденсатор, включенный между объединенными истоками первого и стоком второго полевых транзисторов и заземленной шиной, а затвор первого полевого транзистора подключен к затвору второго полевого транзистора.

Фиг.2.

Корректор С. Лисина