Источник тока Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

(54) ИСТОЧНИК ТОКА

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной и аналого-цифровой техники и может быть использовано для построения точных источников тока.

Известна схема источника тока, которая содержит регулирующий транзистор, усилительный транзистор, два эмиттерных сопротивления, стабилитрон, термокомпенсирующий диод и коллекторное сопротивление 1.

В данной схеме не происходит компенсация изменения статического коэффициента усиления тока базы регулирующего транзистора. Выходной ток источника тока изменяется за счет изменения статического коэффициента усиления тока базы регулирующего транзистора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является источник тока, схема которого содержит регулирующий транзистор, коллектор которого является выходом источника тока, сравнивающий усилитель, выход которого- подключен к базе регулирующего транзистора, источник эмиттерного напряжения, токозадающее сопротивление, подключённое между эмиттером регулирующего транзистора и

источником эмиттерного напряжения. Инвертирующий вход сравнивающего усилителя подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, неинвертирующий вход сравнивающего усилителя подключен к источнику опорного напряжения. В схеме происходит компенсация изменения напряжения между базой и эмиттером регулирующего транзистора 2.

Однако, в данной схеме не происходит компенсация изменения статического коэффициента усиления тока базы регулирующего транзистора. При работе источника тока происходит изменение статического коэффициента усиления тока базы регулирующего транзистора. Выходной ток источника тока изменяется за счет изменения статического коэффициента усиления тока базы регулирующего транзистора. Это вносит погрещность в выходной ток источника тока. Цель изобретения - повыщение точности установления выходного тока источт

ника путем компенсации изменения коэффициента передачи регулирующего элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в источник тока, содержащий регулирующий транзистор , коллектор которого является выходом источника тока, сравнивающий усилитель, выход которого .подключен к базе регулирующего транзистора, источник эмиттерного напряжения, токозадающее сопротивление, подключенное между эмиттером регулирующего транзистора и источником эмиттерного напряжения, инвертирующий вход сравнивающего усилителя . подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, неинвертирующий вход сравнивающего усилителя подключен к источнику опорного напряжения, введены компенсирующий усилитель и щесть сопротивлений, вклю ченные соответственно, между выходом срав нивающего усилителя и базой регулирующего транзистора, между базой регулирующего транзистора и не инвертирующим входом компенсирующего усилителя, между источником опорного напряжения и неинвертирующим входом компенсирующего усилителя, между выходом сравнивающего усилителя и инвертирующим входом компенсирующего усилителя, между инвертирующим входом и выходом компенсирующего усилителя, между выходом компенсирующего усилителя и эмиттером регулирующего транзистора. Введение компенсирующего усилителя и суммирующей цепи устраняет изменение выходного тока источника тока за счет изменения статического коэффициента усиления тока базы регулирующего транзистора. Это исключает погрещность в выходном токе источника тока за счет изменения статического коэффициента усиления тока базы регулирующего транзистора, что, в свою очередь, обеспечивает повыщение точности установления выходного тока источника тока. На чертеже приведена схема предлагаемого источника тока. Предлагаемая схема источника тока содержит регулирующий транзистор 1, коллектор которого является выходом источника тока, сравнивающий усилитель 2, инвертирующий вход которого подключен к эмиттеру, регулирующего транзистора, источник 3 эмиттерного напряжения, токозадающее сопротивление 4, подключенное между эмиттером регулирующего транзистора 1 и контактом источника 3 э-йиттерного напряжения, компенсирующий усилитель 5 и щесть сопротивлений: сорротивление 6 - между выходом сравнивающего усилителя 2 и базой регулируюп его транзистора 1, сопротивление 7 - между базой регулирующего транзистора I и неинвертирующим входом компенсирующего усилителя 5, сопротивление 8 - между неинвертирующим входом компенсирующего усилителя 5 и источником 9 опорного напряжения, сопротивление 10 между выходом сравнивающего усилителя 2 и инвертирующим входом компенсирующего усилителя 5, сопротивление 11 - между инвертирующим входом и выходом компенсирующего усилителя 5, сопротивление 12 - между выходом компенсирующего усилителя 5 и эмиттером регулирующего транзистора 1, неинвертирующий вход сравнивающего усилителя подключен к источнику опорного напряжения. Устройство работает следующим образом.. Напряжение на эмиттере регулирующего транзистора 1 за счет обратной связи через сравнивающий усилитель 2, сопротивление 6 и переход база-эмиттер регулирующего транзистора 1 поддерживается равным опорному напряжение (Uo). За счет разности напряжения ди Uo-Ug .напряжение на эмиттере регулирующего транзистора) через сопротивление Ro протекает опорный ток 1о -Tj-, этот ток протекает через Ко эмиттер регулирующего транзистора. Часть опорного тока 1 ответвляется в базовую цепь Is, а остальная часть является выходным током источника тока. Выходной ток источника тока связан с базовым током регулирующего транзистора через статический коэффициент усиления регулирующего транзистора. Нри изменении статического коэффициента усиления регулирующего транзистора изменяется и выходной ток источника тока и базовый ток регулирующего транзистора 15,так как опорный ток 1о остается постоянным. Изменение базового тока регулирующего транзистора вызывает изменение падения напряжения на сопротивление 6. Компенсирующий усилитель 5 и сопротивления 7, 8, 10 и 11 образуют схему суммирующего усилителя, изменяющего падение напряжения на резисторе 6. На выходе компенсирующего усилителя вырабатывается напряжение, пропорциональное базовому току регулирующего транзистора. Сопротивление 12 выбирается из условия равенства тока, протекающего через сопротивление 12, базовому току регулирующего транзистора. Эмиттерный ток регулирующего транзистора состоит из опорного тока 1о и базового тока 1 регулирующего транзистора. Выходной ток источника тока равен коллекторному току регулирующего транзистора. Выходной ток источника тока равен эмиттерному току регулирующего транзистора за вычетом базового тока Ubu Тэ - § IQ + Is - Id ID равняется опорному току, не зависящему от статического коэффициента усиления регулирующего транзистора. Формула изобретения Источник тока, содержащий регулирующий транзистора, коллектор которого является выходом источника тока, сравнивающий усилитель, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора, источник эмиттерного напряжения, токозадающее сопротивление, подключенное между эмиттером регулирующего транзистора и источником эмиттерного напряжения, инвертирующий вход сравнивающего усилителя подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, неинвертирующий вход сравнивающего усилителя подключен к источнику опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установления выходного тока источника тока путем компенсации изменения коэффициента передачи регулирующего элемента, в него введены компенсирующий усилитель и щесть сопротивлений, включенные соответственно между выходом сравнивающего

усилителя и базой регулирующего транзистора, между базой регулирующего транзистора и неинвертирующим входом компенсирующего усилителя, между источником опорного напряжения и неинвертирующим входом компенсирующего усилителя, между выходом сравнивающего усилителя и инвертирующим входом компенсирующего усилителя, между инвертирующим входом и выходом компенсирующего усилителя, между выходом компенсирующего усилителя и

эмиттером регулирующего транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Микроэлектронные цифроаналоговые преобразователи информации. Под. ред. В. Б. Самойлова. Л., «Энергия, 1976, с. 126.