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

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в быстродействующих цифровых микросхемах средней и большой степени интеграции на переключателях тока, использующих пониженное напряжение питания.

Известен стабилизированный источник постоянного тока, используемый в переключателях тока, содержащий транзистор, коллекторный вывод которого служит выводом источника постоянного тока, согласующий эмиттерный повторитель и резистивный делитель с диодами для температурной компенсации изменений тока, задающий необходимое смещение на базу транзистора эмиттерного повторителя 1.

Наиболее близким к изобретению техническим рещением является стабилизатор постоянного тока, содержащий первый, второй и третий транзисторы и первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем коллектор первого транзистора соединен непосредственно с базой второго транзистора и через первый резистор - с одной из питающих шин, эмиттер первого транзистора через второй резистор соединен со второй питающей щиной, а база непосредственно подключена

К эмиттеру второго транзистора, к базе третьего транзистора и через третий резистор - ко второй питающей щине, эмиттер третьего транзистора ,через четвертый резистор соединен со второй питающей шиной, а коллектор подключен к выходному выводу стабилизатора 2.

Недостатком известного технического решения является сильная зависимость выходного тока от изменения питающего напряжения и Окружающей температуры, что связано с малой величиной отношения Ri /Rz, практически достижимой при низких значениях питающего напряжения.

Это связано с тем, что ток через третий транзистор известного устройства определяется выражением „ „

т E-EUo

Ria+Rf/ftj. где Е - напряжение тгитания,

Uo - падение напряжения между базой и эмиттером первого транзистора,

d -- коэффициент передачи тока транзистора,

RI , Ri, R4 - величины сопротивлений соответствующих резисторов. Стабильность тока будет темвыше, чем больше величина отношения сопротивлений резисторов Ri/Rz. Целью изобретения является повышение стабильности выходного тока при изме нении пониженного питающего напряжения и окружаюшей температуры. в стабилизатор постоянноготока, содержаш.ий первый, второй и третий транзисторы и первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем коллектор первого транзистора соединен непосредственно с базой второго транзистора и через первый резистор - с одной из питающих шин, эмиттер первого транзистора через второй резистор соединен со второй питающей шиной, а база непосредственно подключена к эмиттеру вто- рого транзистора, к базе третьего транзистора и через третий резистор - ко второй питающей шине, эмиттер третьего транзистора через четвертый резистор соединен со второй питающей шиной, а коллектор подключен к выходному выводу стабилизатора, введены четвертый транзистор, пятый и шестой резисторы и первый и второй диоды, причем коллектор четвертого транзистора подключен к коллектору первого транзистора, эмиттер через последовательно включенные первый диод и пятый резистор соединен со второй питаюшей шиной, а база подключена непосредственно к коллектору второго транзистора и через последовательно включенные второй диод и шестой резистор соединена с первой питаюшей шиной. Принципиальная Электрическая схема стабилизатора постоянного тока представлена на чертеже. Стабилизатор постоянного тока содержит транзистор 1, коллектор которого соединен с базой транзистора 2 и через резистор 3 - с 4 питания. Эмиттер транзистора I через резистор 5 соединен с шиной 6 питания, а база соединена с эмиттером транзистора 2, резистором 7, также соединенным с шиной 6 питания и базой транзистора 8. Эмиттер транзистора 8 через резистор 9 соедин ен с шиной питания 6, а коллектор соединен с выходным выводом 10 стабилизатора .постоянного тока. Коллектор транзистора 11 подключен к коллектору транзистора 1, эмиттер через диод 12 и резистор 13 соединен с щиной 6 питания, а база подключена к коллектору транзистора 2. и через диод 14 и резистор 15 соединена с шиной 4 питания. Стабилизатор постоянного тока работает следуюшим образом. При подаче напряжения на шины 4 и 6 питания через резистор 3 протекает ток. На резисторе 3 происходит падение напряжения, которое определяет потенциал эмиттера транзистора 8, причем оба транзистора работают в активном режиме. Величина сопротивления резистора 9 определяет величину тока, проте й%1 кающего через транзистор 8, и, следователь-.«,-flo, величину тока на выходном выводе 10 стабилизатора постЬянного тока. Падение напряжения на резисторе 3 зависит от величин двух токов: первого - через транзистор 1, второго -через ненасыщенный транзистор 11. Приизменении питающего напряжения (разности потенциалов между шинами 4 и 6 питания) изменяются оба тока, однако величина второго тока, определяемая сопротивлением 13 и разностью напряжения питания и падения напряжения на резисторе 15, диодах 14 и 12, эмиттерном переходе транзистора 11, изменяется в большей степени, чем величина первого тока. Избыточное изменение второго тока приводит к дополнительному изменению напряжения на резисторе 2, что, в свою очередь, приводит к дополнительному изменению напряжения на резисторе 2, к аналогичному изменению потенциала эмиттера транзистора 8, падению напряжения на резисторе 9, т.е. к стабилизации выходного тока. Аналогично происходит стабилизация выходного тока при изменении окружающей температуры. Ток через третий транзистор 8 данного устройства определяется выражением Т итг ГйГ:: СЕ:(- R;).u,Ca.f(3.|i), которое показывает, что соответствующий выбор отношений номиналов резисторов позволяет сделать выходной ток J независящим от изменения/питающего напряжения, либо окружающей температуры. . Предлагаемый стабилизатор позволяет ущественно повысить стабильность выходного тока и значительно уменьшить влияние изменения пониженного питающего напряжения и окружающей температуры на выходной ток стабилизатора постоянного тока. Формулп изобретения Стабилизатор постоянного тока, содержащий первый, второй и третий транзисторы и первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем коллектор первого транзистора соединен непосредственно с базой второго транзистора и через первый резистор: - с одной из питающих шин, эмиттер первого транзистора через второй резистор соединен со второй питающей шиной, а база непосредственно подключена к эмиттеру второго транзистора, к базе третьего транзистора и через третий резистор - ко второй питающей шине, эмиттер третьего транзистора через четвертый резистор соединен со второй питающей шиной, а .коллектор подключен к выходному выводу стабилизатора, отличающийсятем, что, с целью повышения стабильности выходного тока при изменении пониженного питающего напряжения и окружающей температуры, в него введены четвертый транзистор, пятый и щестой резисторы и первый И второй диоды, причем коллектор четвертого транзистора подключен к коллектору первого транзистора, эмиттер через последовательно включенный первый диод и пятый резистор соединен со второй питающей щиной, а база подключена непосредственно к коллектору второго транзистора и

через последовательно включенные второй диод и шестой резистор соединена с первой питающей щиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

- 1. Патент США №3590274, кл. 307-215, 1970.

2. Патент США № 3808475, кл. 317-235004, 1972.

h № П О

у Рг -- V