Устройство для регулирования температуры Советский патент 1979 года по МПК G05D23/19 

Оно содержит транзисторный датчикнагреватель (транзистор) 1, операционный усилитель 2, эмиттерный повторитель 3, резистивный делитель напряжения на резисторах 4 и 5, выполняющий функцию задатчика температуры, резистор 6, включенный последовательно в цепь задатчика и в цепь базы транзистора 1, резистор 7, соединяющий коллекто транзистора 1 с неинвертирующим входом усилителя 2,, резистивный делитель напряжения на резисторах 8 и 9, соединяющий эмиттер транзистора 1 с инвертирующим входом усилителя 2, резистор 1О, задающий эмиттерньй ток через транзистор 1, конденсатор 11, включенный с выхода на И 1вертиру1ощий вход уси лителя 2 для обеспечения его устойчивости. Устройство работает следующим образом. При отклонении температуры подложки ИС, на которой расположен транзистор 1, от заданной напряжение на переходе эмиттер-база изменяется. Это напряжение сравнивается с напряжением, снимаемым с резисторов 4 и 5, а разность усиливается операционным усилителем 2 и повторителем 3 и прикладывается к переходу коллектор-база транзистора 1, вызывая в зависимости от знака разностного напряжения нагрев или охлаж дение транзистора 1, а также изменение тока базы из-за зависимости коэффициен та передачи по току транзистора от напряжения на переходе коллектор-база и изменение напряжения на переходе эмиттер-база из-за эффекта обратной связи по напряжению в транзисторе. Падение напряжения наактивном сопротивлении базы от тока базы и напряжение обрат™ ной связи вносят вклад в разностное напряжение и уменьшает точность регулиро вания температуры подложки ИС, Влияние на точность регулирования тока базы устраняется с помощью резисторов 6,8 и 9, которые совместно с активным сопротивлением базы образуют четырехплечий мост, в одну из диагоналей которого включен эквивалентный источник тока ба зы, а в другую диагональ включены входы усилителя 2. Если мост сбалансирован, то изменение тока базы не вызывает появления разностного напряжения на входах усилителя 2. Влияние на точность регулирования напряжения обратной связи устраняется включением резистора 7 между коллектором транзистора i и неинвертирующим входом операционного усилителя 2. При определенной величине резистора 7 .разностное напряжение на входах усилителя 2 не будет зависеть от напряжения обратной связи. Предлагаемое устройство позволяет при использовании одного транзистора в качестве датчика-нагревателя стабилизировать температуру подложки ИС с большей точностью, чем известный регулятор. Формула изобретения 1.Устройство для регулирования температуры, содержащее операционный усилитель, неинвертирующий вход.которого соединен с задатчиком температуры, а выход через эмиттерный повторитель - с коллектором транзисторного датчиканагревателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит резистивный делитель напряжения и резистор, включенный в цепь задатчика температуры, причем эмиттер транзисторного датчика-нагревателя подключен через резистивный делитель напряжения к инвертирующему входу операционного усилителя, а база - к резистору, включенному в цепь задатчика температуры, 2,Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что коллектор транзисторного датчика-нагревателя соединен через резистор с неинвертирующим входом операционного усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах Л., Энергия , 1974, с. 126. 2.Дворак,Использование одного транзистора в качестве датчика температуры и нагревателя Электроника, 1976, М 6, с. 60 (прототип).

6 -а