Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

( СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1 ; Изобретение относится к стабилизи рованным источникам электропитания. Известны непрерывные стабилизатор ры постоянного напряжения,.содержащие транзисторный регулирующий эле:мент с коллекторным выходом усилитель сигнала рассогласования цепи обратной связи, источник опорного напряжения и делитель выходного напряжения 111 и 2 1 Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий транзисторный регулирующий элемент, делитель выходного напряжения, источник опорного напряжений, повторитель напряжения, повторитель тока и дифференциальный .усилитель, состоящий из узла установления статистического режима, пер ;вого и второго входных транзисторов первого и второго выходных транзисторов, причем базы первого и второго выходных транзисторов соединены с узлом установления статического режима, их эмиттеры соединены соответственно с эмиттерами первого и второго входных транзисторов, коллектор первого выходного транзистора подключен ко входу повторителя напряжения и выходу повторителя тока, а. коллектор второго выходного транзистора соединен со входом повторителя тока, управляющий вход регулирующего элемента подключен к выходу повторителя напряжения, коллекторный выход регулирующего элемента соединен с выходным выводом стабилизатора, выход делителя выходного.напряжения подключен к базе первого входного транзистора, база второго входного транзистора соединена через .источник опорного напряжения с общей шиной .2|. Недостатком этих стабилизаторов является сравнительно высокое выходное сопротивление. Цель изобретения - уменьшение выходного сопротивления стабилизатора. 3 9 Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор постоянного напря жения введен дополнительный транзистор, база которого соединена с выходом повторителя напряжения, эмит тер подключен к коллектору второго выходного транзистора, а коллектор соединен со входом повторителя тока. На чертеже приведена схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор содержит транзисторный регулирующий элемент 1, делитель выходного напряжения 2, источник опорного напряжения 3 повторитель напряжения , повторитель тока 5 и дифференциальный усилитель 6,который включ;ает в себя узел установления статического режима 7, первый входной транзистор 8, второй входной транзистор 9, первый выходной транг зистбр 10, второй выходной транзис-тор П и дополнительный транзистор 12. Базы транзисторов 10 и. 1,1 соединены с узлом 7 их эмиттеры соединены соответственно с эмиттерами транзисторов 8 и 9; коллектор транзистора 10 подключен ко входу повторителя напряжения А и выходу повторителя тока 5. Коллектор транзистора 11 сое динен с эмиттером дополнительного транзистора 12, база которого подключена к выходу повторителя напряжения и и управляющему входу регулирующего элемента 1, а его коллектор соединен со входом повторителя тока 5. Коллекторный выход регулирующего элемента 1 соединение выходным выводом 13 стабилизатора, эмиттерный вхо)ч регулирующего элемента 1 соеди нен с входным выводом lA стабилизато ра. К выходу делителя напряжения 2 подключена база транзистора 8, а баЗа транаистора Э соединена через источник опорного напряжения 3 е общей шиной 15, к которой подключен И усилитель 6. Уменьшение выходного сопротивления ста1билизатора достигается за сче увеличения его петлевого усиления. При введении дополнительного трэн- . зистора 12 происходит компенсация эффекта внутренней обратной связи транзистора 10, что приводит к увели чению коэффициента усиления по петле общей-обратной связи стабилизатора. Действительно, если на вход усили теля 6 поступает сигнал U относител но общей шины 15f то это приводит 6 к значительным изменениям напряжения Uji на выходе повторителя напряженияи,,«и,, ( где К, 100 - коэффициент усиления по напряжению дифференциального усилителя. Напряжение 1 практически полностью прикладывается к переходу коллектор - база транзистора 10, Это приводит к смещению входной характеристики транзистора 10 на величину е, равную Ча. где ..fo - коэффициент внутренней обратной связи по напряжению транз истора юЕ-Ицло (0,М) J. . Введение дополнительного транзистора 12 приводит к тому, что напряжение Uj передается одновременно и в коллекторную цепь транзистрра И. Поэтому k6. () Следовательно, в эмиттерной цепи транзистора 11 возникает напряжение внутренней обратной связи е, при- близительно равное напряжению е-., т.е. ,- {5; Очевидно,что при отсутствии транзистора 12 компенсирующее напряжение внутренней обратной связи е равно нулю. Это приводит к уменьшений предельного коэффициента усиления К до уровня .o в предлагаемом устройстве действие источника е нейтрализуется источни-. ком е, что благоприятно сказывает ся на усилении дифференциального напряжения U. Предельный коэффициент усиления КА UU/U пр(гдлагаемого стабилизатора определяется формулой м-эк-е ,(6) 1( 1-1.9 -H-fo: «.« где h ,, - h - параметры i -го транзистора в схеме с общей базой; R Н.9К.& эквивалентное сопротивление нагрузки в коллекторной цепи w- .транзистора 10, удовлетворяющее условию 1 МОм Вн.эхе . Для стабилизатора С2) К равен ).Ю (77 :что В раз меньше коэффициента Ку данного стабилизатора. Таким образом, предложенный стабилизатор позволяет в З-Ю раз умень шить выходное сопротивление по срав юнию с известным. Формула изобретения Стабилизатор постоянного на1Пр|Я жения, содержащий транзистор |й регулирующий элемент, делитель выходного напряжения,источник опорного напряжения, повторитель напряжения , повторитель тока и дифференциальнья усилитель, состоящий из узла установления статического режима, первого и второго входных транзисторов, первого и второго выходных тран зистсфов, причем базы первого и вто(овыходн ых транзисторов соединены с узлом установления статического ре жима, их эмиттеры Соединены соотб тственйо с эмиттерами первого и второго входных транзисторов, KOJwatTOp s te 4 первого выходного транзистора подключен ко входу повторителя напряжения и выхрлу повторителя тока, а коллектор второго выхЬднрго -транзистора соединен со входом повторителя тока управляющий вход регулирукмцего злег мента подключен к выходу повторителя напряжения, коллекторный выход регулирующего элемента соединен с выходным выводом стабилизатора, выход делителя выходного напряжения подключен к базе первого входного транзистора, база второго входного транзистора соединена через источник опорного напряжения с об«чей шиной, отличающийся тем, что, с целью уменьшения выходного, сопротивления, в стабилизатор введен дополнительный транзистор, база которого соединена с выходом повторителя напр Яжения, эмиттер подключен к коллектору второго выходного транзистора, а коллектор соединен со входом повторителя тока. Источники информации, принятые 80 внимание при экспертизе 1. Полянин К.П. Интегральные стабилизаторы напряжения. М., Энергия,1979, C.U2, рис.5-12. 2, Linear Integrated circuit D.А.Т.А.Book, Вып. 19, 1978, c.27t. ис.128.

x