Источник стабильного постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в кабельном приемнике монополярных импульсных сигналов для стабилизации тока во входной цепи оптрона и согласования его по входу с кабе-, лем. Известен источник стабильного тока, содержащий два регулирующих транзистора, основной и вспомогательный, и транзистор усилителя постоянного тока 1. Известный источник, обладая чувствительностью по входу и хорошими стабилизирующими свойствами в условиях переменной нагрузки, не обеспечивает требуемое качество стабилизации в условиях изменяющегося входного напряжения, что в значительной степени обусловлено плохими стабилизирующими свойствами стабилитрона, примененного здесь в качестве опорного источника напряжения. Улучшение же стабилизирующих свойств опорного узла приводит к ухудшению чувствительности схемы по входу. Кроме того, известное устройство имеет достаточно обширную номенклатуру комплектующих изделий, что невыгодно с точки зрения унификации и не позволяет реализовать схему в интегральном исполнении. Наиболее близким к изобретению техническим решением является источник постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, эталонный резистор, источник опорного напряжения, транзисторный усилитель постоянного тока и вспомогательный стабилизатор постоянного напряжения, причем коллектор регулирующего транзистора соединен с выводом для подключения нагрузки, эмиттер соединен с одним из входов усилителя постоянного тока непосредственно и с выводом для подключения питающего напряжения - через эталонный резистор, другой вход усилителя постоянного тока соединен с источником опорного напряжения, выход усилителя постоянного тока подключен к базе регулирующего транзистора, а цепь питания усилителя постоянного тока подключена к выходу вспомогательного стабилизатора напряжения, вход которого соединен с выводами для подключения питающего напряжения 2. Недостатком известного источника стабильного постоянного тока является низкая чувствительность схемы.

Целью изобретения является повышение :етейТШ1ЬТ1ос№ схемы источника стабиль ногр постоянного тока.

Для этого в источнике стабильного по стЬянногб тока,содержащем регулирующий Транзистор, эталонный резистор, источник

опорного напряжения, .транзисторный уси ЖтШБпостоянного тока и вспомогательный cтaбилизatop посгоянного напряжения, при чёМ кбллектор регулирующего транзистора соединен с выводом для подключения нагруз ки, эмиттер соединен с одним из входов

уйШитёля постсЖн6г6то1ЙГ11ШоЙрейтвеШб

°Ж в1 1вбдом для подключения питающегр напряжения - через эталонный резистор, другой вход усилителя ггостоянного тока соёдйнен с источником опорного напряжения,

вТз1хбД усилителя постоянного тока подключен к базе регулирующего транзистора, а

txerfb литания усилителя постоянного тока подключена к выходу вспомогательного стабилизатора напряжения, вход которого со ёДйнёЯ с выводами для подключения пита13ВДг6 напряжения, в качестве упомянутых входов усилителя постоянного тока исполь5ованы соответственно эмиттер и ба:за усилительного транзистора, а в качестве источника опорного напряжения использован базо-, эмиттерный транзистора в прямом смещении с закороченными базо-ко ллекторными выводами.

На чертеже изображен источник стабильного Постбйниого тока; принципиальная элек

трическая схема.

Источник стабильного постоянного тока содержит регулирующий транзистор 1, KoJf 7гё1й бр которбгб соединен с вывоДождля подкЖ)ченйя нагрузки, а эмиттёр с одним из входов усилителя 2 постоянного тока непо среДствённо и свывод ом для подключения питающего напряжения - через эталонный резистор 3, источтаког орн6го напряжения, В качестве которого использован базо-эмиттерный переход транзистора 4, подключенный к другому входу усилителя 2 постоянного тока, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора 1, вспомогательный стабилизатор 5 постоянного напряжения на транзисторах 6, 7 и 8 и корректирующие узлы 9 и 10, один ИЗ которых подключен па р аЖГелЫйгО входным выводам, а другой - выходу вспомогательного стабилизатора 5, причем в качестве упомянут гх входов усилителя 2 йспбльзованы собтвётствённб эмИттер и база усилительного транзистора И, а в состав усилителя 2 входят транзистор 12 и резисторы 13, 14, 15 и 16.

Источник стабильного постоянного тока работает следующим образом.

При подаче возрастающего питающего ; напряжения на входной вывод устройстМ

напряжение на выходе стабилизатора 5 по- g fcjj- как толькб входное напряжение пре БЙЙТ ЬпреШленную величину, которая со бтветствует напряжению открывания перехода база-эмитТер проходного транзистора 6.

Выходное напряжение стабилизатора 5через резистор 15 поступает в базу транзистора 1, который начнет открываться, когда напряжение на входном выводе устройства превысит также определенную величину, т.е. превысит прямое падение напряжения на последовательно включенных переходах база-эмиттер транзисторов 1 и 6. Однако ток в коллекторной цепи транзистора 1 в этот момент отсутствует из-за того, что закрыт светодиод оптрона нагрузки, поскольку входное напряжение еще меньще порога его срабатывания. Л Ток в цепи коллектора транзистора 1 ПОЯВИТСЯ в Момент, когда входное напряжение превысит указанный порог на величину падения напряжения на переходе коллекторэмиттер транзистора 1 и резисторе 3, и будет нарастать с увеличением входного напряжения Дб тех пбр, пока не достигнет номиНалъиого значения, в совокупности определяемого величиной сопротивлений резисторов 3, 13, 14 и напряжением стабилизации стабилизатора 5, что соответствует напряжению открывания двух последовательно включенных переходов база-эмиттер составного транзистора (транзисторы 7, 8), и поддерживается постоянным за счет того, что любое его изменение будет приводить к приоткрыванию и;пи подзапи ранию составного транзистора на транзисторах 7, 8 и соответственно к противофазному изменению состояния проходного транзистора 6.

Дальнейшее Изменение тока, а соответственно и напряжения в эмиттере транзистора 1 будет ггриводить к изменению тока и напряжения в коллекторе транзистора 11, которое после усиления и переворота по фазе на транзисторе 12 будет поступать на базу транзистора 1, замыкая, тем самым, цепь отрицательной обратной связи.

Транзистор 4 управляет базовым током транзистора 11, и благодаря тому что переход база-эмиттер транзистора 11 вместе с резистором 3 включены параллельно транзистору 4, Опорнбгб напряжения мбжет раббтать при малых падениях напряжения на резисторе 3 и, крбме Тбго, обладает высокой чувствительностью к изменениям напряжения на этом резисторе.

Именно потому, ЧТО данная схема может раббтать при малых падениях напряжения, на эталонном резисторе 3, а, кроме того, к моменту открывания оптрона нагрузки транзистор 1 уже открыт и близок К насыщению, суммарное падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 1 и резисторе S невелика, а следовательно, и пброг срабатывания устройства больше порога срабатыванИя оптрбна также на незначитель Ную в елИчину, что выгодйо отличает данное устройство от известного, в котором для обеспечения срабатывания оптрона требуются более ьгсокие входные напряжения.

Подключение схем коррекции 9 и 10. не ухудшая стабилизирующих свойств устройства, позволяет значительно рслабить з и висимость входного сопротивления устройства от величины входного напряжения. В частности, схема коррекции 15 позволяет уменьшить входное сопротивление устройства при входных напряжениях, меньших его порога срабатывания. Формула изобретения Источник стабильного постоянного тока, содержаш,ий регулирующий транзистор, эталонный резистор, источник опорного напряжения, транзисторный усилитель постоянного тока и вспомогательньш стабилиза.тор постоянного напряжения, причем коллектор регулирующего транзистора соединен с выводом для подключения нагрузки, эмиттер соединен с одним из входов усилителя постоянного тока непосредственно и с выводом для подключения питающего напряжения - через эталонный резистор, другой вход усилителя ПОСТОЯННОГО тока соединен с источником опорного напряжения, выход усилителя постоянного тока подключен к базе регулирующего транзистора, а цепь питания усилителя постоянного тока подключена к выходу вспомогательного стабилизатора напряжения, вход которого соединен с выводами для подключения питающего напряжения огличйющиися тем, что, с целью повышения чувствительности, в качестве упомянутых входов усилителя постоянного тока использованы соответственно эмиттер и база усилительного TpaH3Hcfoi;ia, качёствё источника опорного напряжения использован базоэмиттерный переход транзистора в прямом смещении с закороченными базо-коллекторными выводами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1.Авторское свидетельство СССР № 228090, кл. G 05 F 1/56, 1968. 2.Журнал «Электроника, 1962, № 44, с. 32, рис. 3, 6.