Термозависимый источник опорногоНАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F3/08 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания с регулируемым температурным коэффициентом напрял ения.

Известен термозависимый источник опорного напрял ения, содержащий термозависимый мост и масштабный усилитель 1.

Недостатками его являются малая чувствительность измерительного моста, сложность, низкий КПД.

Известен также термозависимый источник опорного напряжения, содержащий термозависимый мост, выполненный на двух стабилизаторах тока, на полевых транзисторах и двух резисторах, и масщтабный усилитель, причем стоки полевых транзисторов соединены с входным выводом, резисторы моста одним концом соединены с истоками полевых транзисторов и с соответствующими входами масштабного усилителя, выход которого соединен с выходным выводом источника 2.

Недостатками прототипа являются узкие диапазоны регулировки выходного напряжения и температурного коэффициента.

Целью изобретения является расширение диапазона регулировки выходного напряжения с заданным температурным коэффициентом.

Поставленная цель достигается тем, что в описанном источнике истоки полевых транзисторов через собственные резисторы смещения соединены со своими затворами и с резисторами моста, которые выполнены термостабильными.

Кроме того, с целью уменьшения влияния изменений питающего напряжения на выходное напрял{ение, в кал-сдый стабилизатор тока введены дополнительные полевые транзисторы, включенные последовательно с основным транзпстором, причем затвор последующего транзистора соединен с истоком предыдущего транзистора.

Принципиальная электрическая схема термозависимого ИОН приведена на чертел е.

Он содержит измерительный термозависимый мост, плечи которого образованы двумя стабилизаторами 1 и 2 тока и двумя термостабильными резисторами 3 и 4. Каждый из стабилизаторов тока соединен с соответствующим резистором протпвополол ного плеча моста.

К диагонали измерительного моста входом подключен масштабный усилитель 5 с линейной передаточной характеристикой. Выход усилителя 5 соединен с клеммами для подключения нагрузки 6. Выходное напряжение усилителя 5 является опорным напряжением устройства.

Питание измерительного моста осуществляется от источника 7 ностоянного напряження, который подключен к другой диагонали измерительного моста. Источник питания может быть нестабилизированным.

В предлагаемом устройстве каждый из стабилизаторов тока выполнен на полевых транзисторах 8, 9 и 10, 11, соединенных последовательно. При этом число полевых транзисторов может быть любым в зависимости от нужной точности поддержания тока в плечах моста. В цепи истоков транзисторов 9 и 11 включены резисторы смещения 12 и 13, величина которых определяет величину тока из стабилизаторов. Затворы транзисторов 9 и 11 подключены соответственно к точкам соединения резисторов 12 и 3, 13 и 4 с соответствующими входными выводами усилителя 5. Затворы траизисторов 8 и 10 соединены соответственно с истоками транзисторов 9 и 11.

Принцип действия источника опорного напряжения заключается в следующем.

Благодаря наличию стабилизаторов тока в смежных плечах моста токи, протекающие через резисторы 3 и 4, стабилизированы, и величина их не зависит от величины напряжения источника 7 питания. Соответствующим выбором величин резисторов 12 и 13 можно установить необходимую величину разности ТКН стабилизаторов тока, а выбором величин резисторов 3 и 4 - относительную величину ТКН напряжения на входе масщтабного усилителя. Усилитель обеспечивает необходимую величину выходного напряжения, которая зависит от его коэффициента передачи. При этом относительная величина ТКН, заданная стабилизаторами тока, не изменяется.

Таким образом, изменяя величину резисторов 3 и 4 и коэффициент передачи усилителя 5, всегда можно установить опорное напряжение нужной величины с заданным ТКН.

Величииа температурного коэффициента стабилизатора тока легко регулируется иутем измепения сопротивления резистора смещения. У больщинства полевых транзисторов при постоянной величине напряжения смещения на затворе температурный коэффициент тока стока практически неизменен в диапазоне рабочих температур и может регулироваться от некоторого максимального значения (примерно 0,3-0,6°С) при нулевом напряжении на затворе до нуля при напряжении на затворе, примерно равном величине, на 0,6 В меньшей напряжения отсечки. Ноэтомч, задавая с помощью резисторов 12 и 13 нужное смещение, можно установить любую величину температуриого коэффициента тока стабилизатора в этом диапазоне.

Преимущество данного устройства по сравнению с устройством 2 заключается в обеспечении возможности получения, независимо от параметров использованных полевых транзисторов, любой величины выходного напряжения и любой величины его ТКН.

Кроме того, схема предлагаемого источпика иаиряжения позволяет практически полностью исключить влияние нестабильности питающего напряжения на выходные нараметры ИОН.

Формула изобретения

1. Термозависимый источник опорного напряжения, содержащий термозависимый мост, выполненный на двух стабилизаторах тока, на полевых транзисторах и двух резисторах, и масщтабный усилитель, причем стоки полевых транзисторов соединены с входным выводом, резисторы моста одним коицом соединены с общим выводом источвика, а другим концом соединены с истоками полевых транзисторов и с соответствующими входами масщтабного усилителя, выход которого соединен с выходным выводом источника, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулировки выходного напряжения с заданным температурным коэффициентом, истоки полевых транзисторов через собственные резисторы смещения соединены со своими затворами и с резисторами моста, которые выполнены термостабильными.

2. Термозависимый источник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния изменений питающего напряжения на выходное напряжение, в каждый стабилизатор тока введены дополнительные полевые транзисторы, включенные последовательно с основным транзистором, причем затвор последующего транзистора соединен с истоком предыдущего транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 530326, кл. G 05F 1/58, 1976.

2. Патент США N° 4068134, кл. Н ОЗК 1/12, 1978.