Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК G05F1/56 

(54)

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано в быст родействующих цифровых микросхемах на переключателях тока. Известен стабилизатор постоянного тока, используемый в переключателях тока и состоящий из транзистора, коллекторный вывод которого служит выходом стабилизатора, и резистивного делителя тока с диодами для температурной компенсации изменений тока, задаю щего необходимое напряжение смешения на базу транзистора l. Известен также стабилизатор постоянного тока, содержащий два транзистора с объединенными базами, эмиттеры которых подключены к одной из питающих шин, коллектор одного из транзисторов соединение выходом, а коллектор другого через первый резистор связан с другой питающей шиной, причем базы транзисторор поД1 - ючены к точке соединения первого резистора с коллектором второго транзистора 2). Недостатком извес тных стабилизаторов является сильная зависимость выходного тока от изменения -питающего напряжения и температуры. Для повышения стабильности выходного тока при изменении питающего напряжения и окружающей температуры в предлагаемый стабилизатор постоянного тока, содержащий два транзистора с об-ьелиненными базами, эмиттеры которых подключены к одной из питающих шин, коллектор одного из транзисторов соединен с выходным выводом, а коллектор другого через первый резистор связан с другой питающей шиной, прИ чем базы транзисторов подключены к точке соединения первого резистора С коллектором второго транзистора, введена компенсирующая цепочка, состоящая изДополнительного транзистора, диода и второго, третьего и четвертого резисторов, причем база дополнительного транзистора через второй резистор соединена с первой питающей, шиной и через прямосмещенный диод со второй питающей шиной, эмиттер третий резистор - с первой питающей шиной, а коллектор через четвертый резистор - со второй питающей ши ной и через первый резистор - с коллектором второго транзистора. Начертеже данапринципиальная схема предлагаемого стабилизатора постоянного тока. Он содержит транзисторы 1 и 2, (базы которых объединены, эмиттеры поДключены к питающей шине 3,.коллектор транзистора 1 служит выходом стабилизатора, коллектор транзистора 2 соединен с базой и с резистором 4. Компенсирующая цепочка стабилизато ра имеет диод 5, анод которого подклю чен к питающей шине 6, катод - к базе транзистора 7 и резистору 8, подключенному к питающей ишне 3. Эмиттер транзистора 7 соединен с резистором 9, также подключенным к питающей шине 3, а коллектор соединен с резистором 4 и резистором 10, подключенным к питгиощей шине 6. Стабилизатор постоянного тока рабо тает следующим образом. При подаче напряжения на питающие шины 3 и 6 через резисторы 4, 10 и транзистор 2 протекают токи. На транзисторе 2 при этом напряжение падает Базы транзисторов 1 и 2 объединены и имеют одинаковые потенциалы, поэтому через транзистор 1 протекает вьаходной ток стабилизатора г пропорциональный току, протекающему через транзистор 2 (коэффициентом пропорциональности служит отношение площгшей эмиттеров транзисторов 1 и 2) . Падение на.пряжения на резисторе 10 -зависит от двух токов: t.-epBoro тока, протекающего через резистор 4, и второго тока, протекающего через компенсирующую цепочку: транзистор 7 и резистор 9. При изменении напряжения питанияЧразност потенциалов между питающими шинами 6 и 3) изменяются оба тока, однако, вто рой ток, определяемый резистором 9 и падением напряжения на эмиттерном переходе транзистора 7 и диоде 5, изме няется в большей степени, чем первый ток, определяемый резисторами 4 и 10 и падением напряжения только на эмит терном переходе транзистора 2. Избыточное изменение второго-тока (по сравнению с первым) приводит к допол нительному изменению напряжения на резисторе 10, что, в свою очередь, приводит к уменьшению .изменения первого тока и, соответственно, выходно го тока стабилизатора. Аналогично происходит компенсация.изменения выходного тока при изменении температу ры. Ток Dj через транзистор 2 опреде ляется выражением , ,) где В. , а , R, , - сопротивления ре зисторов 10, 4, 9; t - напряжение питания VQ - падение напряжения между базой и эмит тером транзистора при токе 3j i , - коэффициент переда чи тока транзистор :i Э. - токи через резисторы 9 , 8; температурный потенциал ; 1 - константа, равная для кремниевых транзисторов. Относительное изменение выходного ока и тока через транзистор 2д Dgj удет не больше заданной величины ри изменении напряжения питания Е а величину uE, если выполняется неавенство:&j(E-Vo)-ue i{«з Е-2Уо«1 Р п(.)-лЕ} Данное техническое решение позвояет существенно повысить стабильность ыходного тока, уменьшить явление изенения напряжения питания и значиельно уменьшить влияние температуры а изменение выходного тока. Формула изобретения Стабилизатор постоянного тока, соержит два транзистора с объединенныи базами, эмиттеры которых подключеы к одной из питающих шин, коллек ор дного из .транзисторов соединен с выодным выводом , а коллектор другого ерез первый резистор связан с другой питающей шиной, причем базы транзисторов подключены к точке соединения первого резистора с коллектором второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного тока при изменении питающего напряжения и окружающей температуры, в него введена .компенсирующая цепочка, состоящая из дополнительного транзистора, диода и второго, третьего и четвертого резисторов, причем база дополнительного транзистора через второй резистор соединена с первой питающей шиной и через прямосмещенный диод - со второй питающей шиной, эмиттер через третий резистор - с первой питающей шиной, а коллектор через четвертый резистор - со второй питающей шиной и через первый резистор - с коллектором второго транзистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Немудрое В.Г. и др. Выбор источника постоянного тока в логических схемах на токовых переключателях. Микроэлектроника под ред. Лукина В.Ф. М., Советское радио , ьып. 5, 1972, с.272-281 . 2.Патент Великобрита.1ии W1410021, Н 3 Т, 1975.

Ъ- о

о