Источник опорного напряжения

 

ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий последовательно соединенные первый генератор тока, первый стабилитрон, термокомпенсирующий резистор, второй генератор тока и второй стабилитрон, балласт ный резистор, третий стабилитрон, термозависимый HCTO4HHk напряжения, подключенный параллельно териокомпенсирукяцему резистору и включаю- . адий транзисторный эмиттерный пов- . торнтель и эадатчик термозависимого напряжения, состоящий из резистора коллекторной нагрузки, транзистора , диода, эмиттерного резистора, цепочки резисторов базового смещения , при 3TGM эмиттер транзистора задатчика термозависжмого нащщжения через цепочку состржаую из 9МИФ терного резистора и , вклю.ченного в прямом н$1 правлении, подключен к общей шине, коллектор через резистор коллекторной нагрузки подключ4 н к точке соединения второго генератора тока .и катода второго стабилитрона , анод второго стабилитрона под ключей к точке соединения эмиттерного резистора и диода задаггчика термй зависимого напряжения, коллектор 131 . транзистора эмиттерного повторителя подключен к шине питания, эмиттер через первый переменный резистор к точке соединения анода первого ста билитрона и термокомпенсирующего резистора, катод третьего стабилитрона через балластный резистор подключен к общей шине питания анод через второй переменный резистор - к общей шине, цепочка резисторов базового смещения подключена к общей шине и к точке соединения балластного резистора с катоДом третьего стабилитрона, о-тличающий ,с я тем, что, с целью расширения рабочего температурного диапазона, в него введены два операционных усилителя , при этом первый операцион (О . ный усилитель включен между эмиттерным повторителем и задатчиком термозависимрго напряжения, выход его соединен с базой змиттерного повторителя, неинвертирующий вход первого операционного усилителя под- , ключен к точке соединения коллектора Ьранзистора задатчика термозависимоо го напряжения и резистора колле сторУ 4НОй 1агрузки, .инвертирующий вход г к точке соединения эмиттера транзис: ;тора элтаттерного повторителя и первоо го переменного резистора, второй опе рационный усилитель включен между X) задатчиком термозависимого напряже o ния и цепочкой резисторов базового смещения, причем база .транзистора эадатчика термозависимого напряжения соединена с выходом второго операцион ного усилителя, неинвертирующий вход подключен к общей точке соединения, резисторов цепочки «базового смещения инвертирующий вход - к точке соедине:ния эмиттера задатч ка термозависимого напряжения с эмиттерным резистором .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИК

awSUав

3(Я) g 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЙ/, " -,:;„, ." /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 3240014/24-07 (22) 28. 01. 81 ,(46) 07 ° 11. 83. Вюл. 9. 41 (72) В.Н. Воронов, Е.И. Хоняк и A ° Í. Чуйко (71) Проектно-технологический и научно-исследовательский институт приборостроения, автоматизации и систем управления (53) 621.316.722.1(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 477404, кл. 0 05 F 1/56, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР, по заявке М 2672937/24-07, 1978. (54)(57) ИСТОЧНКЕ ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные первый генератор тока, первый стабилитрон, термокомпенсирующий резистор, второй генератор тока и второй стабилитрон, балласт ный резистор, третий .стабилитрон, термозависимый источник напряжения, подключенный параллельно теряокомпенсирующему резистору и включающий транзисторный эмиттерный пов- . торитель и эадатчик термозависимо го напряжения, состоящий. из резистора коллекторной нагрузки, транзис" тора, диода, эмиттерного резистора, цепочки резисторов базового смещения, при этом эмиттер транзистора. задатчика термозависимого напряжения через цепочку, состоящую из эмиттерного резистора и диода, включенного s прямом направлении, подключен . к общей шине, коллектор через резистор коллекторной нагрузки подключен ., к точке соединения второго генератора тока .и катода второго стабиЛи-трона, анод второго стабилитрона подключен к точке соединения эмиттерного резистора и диода эадатчика термы

:зависимого напряжения, коллектор транзистора эмиттерного повторителя

;подключен к шине питания, эмиттер через первый переменный резисторк точке соединения анода первого стабилитрона и термокомпенсирующего резистора, катод третьего стабилитро.на через балластный резистор подключен к общей шине питания, анод через второй переменный .резистор — к общей шине, цепочка резисторов базового смещения подключена к общей шине и к точке соединения балластного резистора с катодом третьего стабилитрона, о.т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения рабочего температурного диапазона, в него введены два операционных уси- Я лителя, при этом первый операционный усилитель включен между эмиттерным повторителем и задатчиком термозависимого напряжения, выход его соединен с базой эмиттерного повторителя, неинвертирующий вход первого операционного усилителя под ключен к точке соединения коллектора транзистора задатчика термоэависимо.;го напряжения и резистора коллектор ной нагрузки,.инвертирующий вход ; (к точке соединения эмиттера транзистора эмиттерного повторителя и перво го переменного резистора, второй опе рационный усилитель включен между эадатчиком термозависимого напряже ния и цепочкой резисторов базового смещения, причем база транзистора задатчика термоэависимого напряжения соединена с выходом второго операцио ного усилителя, неинвертирующий .вход подключен к общей точке соединения, резисторов цепочки базового смещенйя инвертирующий вход - к точке соединения эмиттера эадатчика термозависи.мого напряжения с эмиттерным резис тором.

1053082

Изобретение относится к электротех," нике, в частности к источникам опорного напряжения высокоточных электроизмерительных приборов, и может быть использовано в приборостроении и радиоиэмерительной технике. 5

Известен источник опорного напря«, жения, содержащий многокаскадный параметрический стабилизатор на кремниевых стабилитронах и термокомпенсирующий резистор, включенный последова- Ю тельно со стабилитроном оконечного каскада, и термозависимый источник напряжения, подключенный параллельно термокомпенсирующему резистору, выполненный на дополнительном источнике питания терморезис оре и регу7 лировочном ре зисторе (1)

Нелинейная температурная зависимость величины сопротивления терморезистора не позволяет получить термокомпенсацию источника опорного напряжения в широких пределах изменения температуры и составляет

0,001% в диапазоне температур 10-60 С!

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности является источник опорного напряжения, . содержащий последовательно соединенные первый генератор тока, первый стабилитрон, термокомпенсирующий резис- 3Q тор, второй генератор тока и второй стабилитрон, балластный резистор, третий стабилитрон, термозависимый источник напряжения, подключенный параллельно т ермо комп е н сирующему 35 резистору и содержащий транзисторный эмиттерный повторитель и задатчик термоэависимого напряжения, состоящий из резистора коллекторной нагруз. ки, транзистора, диода, эмиттерного резистора, цепочки резисторов базового смещения, при этом змиттер транзистора задатчика термозависимого напряжения через цепочку, состоящую из змиттерного резистора и диода, включенного в прямом направлении, 45 подключен к общей шине питания, кол,лектор через резистор коллекторной нагрузки подключен к точке соединения второго генератора тока и катода второго стабилитрона, анод второгоу) стабилитрона подключен к точке соединения змиттерного резистора и диода эадатчика термоэависимого напряжения, коллектор транзистора .эмиттерного повторителя подключен к шине 55 питания, эмиттер через первый пере-: менный резистор - к точке соединения анода первого стабилитрона и термокомпенсирующего резистора, катод третьего стабилитрона через балластный резистор подключен к шине пита- 60 ния, анод через второй переменный резистор — к общей шине питания, цепочка резисторов базового смещения подключена к общей шине питания и к точке соединения балластного резис- . 65 тора с катодом третьего стабилитрона 2 .

Недостатком известного источника опорного напряжения является ограниченный рабочий температурный диапазон (от -20 до +80 С).

Целью. изобретения является расширение рабочего. температурного диапазона.

Поставленная цель достйгается . тем, что в источник опорного напряжения, содержащий последовательно соединенные первый генератор тока, первый стабилитрон, термокомпенсирующий резистор, второй генератор тока и второй стабилитрон, балластный резистор, третий стабилитрон, термозависимый источник напряжения, включенный параллельно термокомпенсирующему резистору и содержащий транзисторный эмиттерный повторитель и задатчик термозависимого напряжения, состоящий из резистора коллекторной- нагрузки, транзистора,,.диода, эмиттерного резистора, цепочки -резисторов базового смещения, при этом эмиттер транзистора эадатчика термозависимого напряжения через цепочку, состоящую из эмиттерного резистора и диода, включенного в прямом направлении, подключен к общей шине питания, коллектор через резистор коллекторной нагрузки подключен к точке соединения второго генератора тока и катода второго стабилитрона, анод второго стабилитрона подключен к точке соединения эмиттерного резистора и диода эадатчика термозависимого напряжения, коллектор транзистора эмиттерного повторителя подключен к шине питания, эмиттер через первый переменный резистор— к точке соединения анода первого стабилитрона и термокомпенсирующего резистора, катод третьего стабилитрона через балластный резистор подключен к общей шине питания, анод через второй переменный реэисторк общей шине питания, цепочка резисторов базового смещения подключена к общей шине питания и к точке соединения балластного резистора с катодом третьего стабилитрона, введены. два операционных усилителя, при этом первый операционный усилитель включен между эмиттерным повторителем и задатчиком термоэависимого:напряжения, выход его соединен с базой змиттерного повторителя, неинвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к точке соединения коллектора транзистора задатчика термозависимого напряжения и резистора коллекторной нагрузки, инвертирующий вход - к точке соединения эмиттера транзистора эмиттерного повторителя и первого переменного резистора, второй операционный усилитель включен между эадатчиком f053082

4 термбэависимого напряжения и цепочкой резисторов базового смещения, причем база транзистора задатчика термоэависимого на р соединена с выходом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход подклю- 5 чен к общей точке соединения резистО» .ров цепочки базового смещения, инвертирующий вход — к точке соеди. нения эмиттера: задатчика термоэависимого напряжения с вмиттерным ре- ."Я зистором.

На чертеже представлена принци".. пиальная электрическая схема источ. ника опорного напряжения.

Источник опорного напряжения содержит .последовательно соединенные первый генератор 1 тока, первый ста- билитрон 2, термокомпенсирующий ре-" зистор 3, эмихтерный повторитель на траизйсторе 4, первый операцион-.. ный усилитель 5 {ОУ), задатчик б термоэависимого напряжения б, состоящий иэ резистора коллекторной нагрузки 7, транзистора 8, эмиттерного резистора 9, диода 10, второго операционного .усилителя (ОУ} " 25

11, резисторов 12 и 13 .базового смещения, второго генератора 14 то- ка и второго стабилитрона 15, пер« вого переменного резистора 16, бал-.. ластного резистора 17, третьего ста- yj билитрона 18 и второго переменного резистора 19.

Источник опорного напряжения ра- .ботает следующим образом.

При увеличении температуры окру- З5 жающей среды происходит увеличение эмиттерного тока транзистора 8 за счет уменьшения напряжения на диоде

10. Изменение эмиттерного тока влечет изменение тока коллектора транзистора 8. Таким образом, с ростом температуры уменьшается напряжение на коллекторе транзистора 8, при этом иапряженйе на эмиттере транзистора 4 эмиттерного повторителя умень-. шается, что ведет к уменьшению тока, текущего через резистор 3. Следовательно, с ростом температуры окружающей среды происходит два взаимопротивоположных процесса: увеличение напряжения стабилизации на стабилитроне 2 и уменьшение напряжения на термокомпенсирующем резисторе 3.

Таким образом, в некотором диапазоне температур можно получить стабильное опорное напряжение.

Включение операционного усили-,: теля 11 позволяет исключить влияние на эмиттерный ток перехода базазмиттер транзистора 8, так как ОУ

11 включен в режиме поддержания стабильного тока в нагрузке. Это способ-. ствует увеличению;напряжения на эмиттере транзистора 8, что позволило расширить температурный диапазон.

Включение операционного усилителя 5 позволяет избавиться от температур- . ной зависимости напряжения змиттера транзистора 4 и увеличить напряжение на эмиттере гранзистора 4 °

Таким образом, введение в схему источника опорного напряжения операционных усилителей позволяет избавиться от зависимости напряжения эмнттеров транзисторов 4 и 8 при расширении.температурного диапазона от

-40 до +100ОC с сохранением стабиль-, ности температурного коэффициента напряжения ИОН в пределах 0,000050,00001%.

105.30 82

Составитель А. Колоколкин

Редактор Л. Гратилло Техред A.Ач Корректор О. Тигор

Заказ 8871/46 Тираж 824 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4