Стабилизатор постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к прецизионным источникам стабильного тока. Известен стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, токозадающий резистор (датчи тока), источник опорного напряжения и повторитель тока 1. Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с одним из выводов датчика тока, а коллектор - с одним из выводов для подключения нагрузки, при этом другой вывод для подключени нагрузки соединен со входом повторителя тока, выполненного на диоде и транзисторах, общий вывод повторителя тока соединен с шиной питания, а выход повторителя тока соединен с ба зой регулирующего транзистора, и источник опорного напряжения, причем проводимость транзисторов повторител тока противоположна проводимости регулирующего транзистора 2. Недостатками известных стабилизаторов тока являются значительная величина тока, потребляемого от источника опорного напряжения, которая зависит от температуры и тока нагрузки, что снижает стабильность опорного напряжения и, следовательно, тока нагрузки, и влияние сопротивления выводов токозадающего резистора на величину тока. Цель изобретения - повышение точности стабилизации. Эта цель достигается тем, что в стабилизатор тока, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с одним из выводов датчика тока,а коллектор - с одним из выводов для подключения нагрузки,при этом другой вывод для подключения нагрузки соединен со входом повторителя тока, :выполненного на диоде и транзисторах, общий вывод повторителя тока соединен с шиной питания, а выход повторителя тока соединен с базой регулирующего транзистора, и источник опорного напряжения, причем проводимость транзисторов повторителя тока противоположна проводимости регулирующего транзистора, дополнительно введены второй аналогичный повторитель тока на диоде и транзисторах и повторитель напряжения на транзисторе, проводимость которых совпадает с проводимостью регулирующего транзистора. 365 причем входная цепь второго повторителя тока включена межлу датчиком тока и общей шиной, между выходом второго повторителя тока и базой регулирующего транзистора включены последовательно соединенные диод и выходная цепь повторителя напряжения, вход которого соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а источник опорного напряжения подключен параллельно выходной цепи второго повторителя тока, кроме того датчик тока выпсшнен с двумя токовыми и двумя потен циальными выводами, причем токовые вы воды включены между эмиттером регулирующего транзистора и коллектором транзистора входной цепи второго повторителя тока,а потенциальные выводы между входом повторителя напряжения и базой транзистора выходной цепи вто рого повторителя тока. Принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного тока представлена на чертеже. Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, к эмиттеру которого под ключен один из токовых выводов тока 2. Источник опорного напряжения 3 одним концом подключен к общей шине, а другим - к диоду 4. Между ксхапектором регулирующего транзистора 1 и шиной питания включены последовательно соединенные нагрузка 5 и вход повторителя тока 6, состоящего из входного транзисто ра 7, диода 8 и вы ходкого транзистора 9. Выход повторителя тока 6 соединен с базой регулирующего транзистора 1 и с коллекто ром транзистора повторителя напряжения 10, база которого соединена з первым потенциальным выводом датчика тока 2, а экмттер - с диодом 4. Парал лельно источнику опорного напряжения 3 включен выход второго повторителя тока 11, состоящего из входного транзистора 12, коллектор которого соединен со вторым токовым выводом датчика тока 2, диода 13 и выходного транзистоЕ а 14, база которого соединена со вторым потенциальным выводом датчика тока 2. Стабилизатор постоянного тока работа,ет следующим образом. Тбк нагрузки 5, равный току коллектора транзистора 1, определяется током эмиттера транзистора 1, то есть током через датчик тока 2. Последний определяется напряжением на датчике тока 2, которое равно опорному, благодаря равенству напряжений в цепи диод 4 - переход эмиттер-баз транзистора 10 и в цепи диод 13 переход эмиттер-база транзистора 14 что обеспечивается благодаря согласо ванности указанных транзисторов и диодов, и равенству токов в этих дву цепях. Выполнение повторителей тока 6 и 11 на двух транзисторах и диоде значительно повышает точность повторителя тока, при этом погрешность повторителя снижается от единиц процентов до десяти долей процента и менее. Равенство токов в указанных цепях обеспечивают повторители тока 6 и 11. Повторитель напряжения 10, кроме компенсации напряжения база-эмиттер транзистора 14, осуществляет компенсацию базового тока транзистора 1, что становится возможным благодаря согласованности этих транзисторов и равенству их токов. Равенство токов на выходах повторителей 6 и 11 приводит к значительному сокращению потребления тока от источника опорного напряжения. Четырехпроводное включение датчика тока 2 обеспечивает практическое исключение нестабильности тока из-за влияния сопротивления выводов, величина которого является нестабильной, особенно при наличии регулировочного резистора или переключателя. Поскольку данное устройство содержит только активные компоненты, исключение составляет лишь датчик тока, становится удобным его выполнение в виде микросхемы в одном кристалле, что позволяет снизить его стоимость И повысить его надежность. Формула изобретения 1. Стабилизатор постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с одним из выводов датчика тока, а коллекторс одним из выводов для подключения нагрузки, при этом другой вывод для подключения нагрузки соединен со входом повторителя тока, выполненного на диоде и транзисторах, общий вывод повторителя тока соединен с шиной питания, а выход повторителя тока сое- . динен с базой регулирующего транзистора, и источник опорного напряжения, причем проводимость транзисторов повторителя тока противоположна проводимости регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в стабилизатор введены второй аналогичный повторитель тока на Диоде и транзисторах и повторит ель напряже5ния на транзисторе, проводимость которых совпадает с проводимостью регулирующего транзистора, причем входная цепь второго повторителя тока включена между датчиком тока и общей шиной, между выходом второго повторителя тока и базой регулирующего транзистора включены последовательно соединенные диод и выходная цепь повторителя напряжения, вход которого соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а источник опорного напряжения подключен параллельно выходной цепи вто-рого повторителя тока. 565 2. Стабилизатор постоянного тока ПОП.1, отличающийся тем, что датчик тока выполнен с двумя токо.выми и двумя потенциальными выводами, причем токовые выводы включены между эмиттером регулирующего транзистора ЧИ 1 i VrLJUM JJt J. у J JJ у ГиЩЧ .С1.ПЛ1Ч,. коллектором транзистора входной цепи второго повторителя тока, а потенциальные выводы - между входом повто0«2 рителя напряжения и базой транзистора выходной цепи второго повторителя тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР .- ..j--.--. -v... w -. «. .r 349989, кл, G 05 F 1/56, 1972. 2. йвторское свидетельство СССР № 550627, кл. G 05 F 1/56, 1977.