Стабилизатор постоянного напряжения
СТАБИЛИЗАТОРпостоянного fi/ШРЯЖЕНИЯ/ .содержаШ1Й транзистор -. ный регулирующий элемент включенный между входным и выходным выводами первый входной транзистор усилителя сигнсша рассогласования, -соединенный с источником Опорного напряжения , второй транзистор усилителя, колле1стор которого подключен к общей шине, база соединена с выходом делителя выходного напряжения, а элшттер - с эмиттером выходного транзистора усилителя, узел активний нагрузки , включенный между входным выводом и объединенными выводами коллектора выходного транзистора усилителя и -управляющего входа транзисторного регулирукяцего элемента, повторитель тока с базовьш,эмиттерным и коллекторными выводами, источник тока, включенный мезкду входным выводом, стабилизатора и базой выходного транзистора уотлителя, о т л и ч а ю t:щ и и с я тем, что, С целью повышения точности стабилйзацНи выходного : Напряжения, эмиттеры первого и вто- Щ рого входных транзисторов объединеСО :ЕШ, базовый вывод повторителя тока соединен с коллектором первого входс ного транзистора, эмиттерный вывод подключен к общей шине, а коллекторный вывод соединен с базой выходного В транзистора усилителя. о ;я &д оь
0% (!1)
СООЭ СОВЕТСКИХ
1 Ю
PECAVSJlHH . с.;.. ":
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (ЪСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРю)ТИЙ
И АВУОИЯОМУ.СВИДЕТЕЛЬС ЩУ (21) 3462287Д4-07 (22) 0) 07. 82 (46) 07 ° 11 ° 83.. Бюл. 9. 41 (7.2) A.:Á;Исаков, ВА.Домбровский, 8.Í Проконенко и Ю.М.Соколов (7Ц Юахтййский технологическйй институт -и Ленинградский ордена
Ленина электротехнический институт им. В..И. Ульянова(Ленина) (53) 6 21 336..722. 1 (088 ° 8), (56) . 1.Полянин. K.Ï;Èí åãðàëüíûå ста- . билизаторы найряжеиия.
Иа. Энергия,р 1979;
2.. L4near integrated с%гсаХЪ .
А АД Ае 800Kф 1Щэ VS. + Ы2е (54) (57) СУАВИЛИ3А1 ОР ПОСЩЯННОХ О
НАПРИ%ЕНИЯ,,содерЖащий транзистор -.
1ный регулирующий элемент, включен- . ный.между входным и выходным:вывода . ми, первый входной транзистор. усили- теля..сигнала рассогласования, соеди-.. ненйый с источником опорного напря-: жения, второй транзистор усилителя., - . коллектор которого подключен к общей шине, база соединена с выходом делителя выходного напряжения, а эмиттер - с эмиттером выходного транзистора усилителя, узел активный нагрузки, включенный между входным выводом и:объединеннымн выводами коллектора выходного транзистора усилителя .и управляющего входа транзисторного регулирующего элемента, повторитель тока с базовым,эмиттерным и коллекторными выводами, источник тока, включенный между входным выводом стабилизатора и базой выходного транзистора усилителя, о т л и ч а ю r шийся тем, что, с целью повышения точности стабилизацни выходного напряжения, .эмиттеры первого и вто- Е рого входных транзисторов объединенй„ базовый вывод повторителя. тока соединен с коллектором первого входного транзистора, эмиттерный вывод подключен к общей шине;-а коллектбрный вывод соединен с базой выходиого
Ф транзистора усилителя.
1053086 регулирующий элемент, включенный между входным и выходным выводами, первый входной транзистор усилителя сигнала рассогласования, соедиценный с источником опорного напряжения, второй транзистор усилителя, коллектор которого подключен к общей шине база соединена с выходом делителя выходного напряжения, а эмиттер - с эмиттером выходного транзистора усилителя, узел активной нагрузки, включенный между вход- ным выводом и объединенными выводами коллектора выходного транзистора.= усилителя и управляющего входа транзисторного регулирующего элемента, повторитель тока с базовым эмиттер ным и коллекторными выводами, источник тока, включенный между входным выводом стабилизатора и базой выходного транзистора усилителя эмиттеры первого и второго входных транзисторов объединены,. базовый вывод повторителя йока .соединен с коллектором первого входного транзисто; ра эмиттерный вывод подключен к общей шине а коллекторный вывод соединен с базой выходного транзистора усилителя.
На чертеже изображена принципиаль ная электрическая схема устройства.
Стабилизатор содержит транзистор- ный регулирующий элемент 1, включенный между. входным 2 и выходным 3 выводами стабилизатора. База первого входного транзистора 4 усилителя curt нала рассогласования соединена с источником 5 опорного напряжения, а база второго транзистора б подключе:на к выходу делителя 7 выходного . напряжения. Змиттеры транзисторов 4 и 5 соединены с эмиттером выходного транзистора 8 усилителя сигнала рассогласования. Коллектор транзистора 8:соединен с управляющим входом регулирующего элемента, 1 и узлом 9 активной нагрузки. Ваза транзистора 8 соединена с коллекторнйм выводом повторителя:10 тока и истоиником 11: тока. Коллектор транзистора 4 соединен с базовым входом повторителя 10, Эмиттерный вывод повюорйтеля 10 поди ключей к общей шине . Повторитель 10 реализован на элементах 12 и 13, а делитель выходного. напряжения - на резисторах .14 и 15.
В статическом режиме (3„ О) ток эмиттера транзистора 8 перераспределяется между эмнттерами транзистора 4 и б. Так как входные характеристики транзисторов 4 и. б идентичны, xcr
«48
1с4= М&= Я. = Я "41 у
Изобретение относится к регулятор рам напряжения постоянного тока.
Известны интегральные стабилизаторы постоянного напряжения, содержа: щие регулирующий транзистор с кол-, лекторным выходом, усйлитель сигнала рассогласования,. источник опорного .напряжения, делитель выходного
Напряжения, элементы задаиия рабочего режима Ц .
Наиболее:близким н изобретению йо .технической сущности является .стабилизатор постоянного напряжения, содержащий-транзисторный регулирующ ,щий элемент, включенный между входным.и выходным выводами, первый: (5 входной транзистор усилителя сигнала,рассогласования, соединенный с источником опорного напряжения, второй входной транзистор усилителя, коллектор которого подключен к об- 2О щейшине, база соединена с выходом делителя напряжения, а эмиттер.с эмиттером выходного транзистора, узел активной нагрузки, включен.ный меЖду входным выводом и объе-. диненными выводами .коллектора выходного транзистора усилителя и управляющего входа транзисторного регу.Мйрующего элемента, повторитель тока с базовым эмиФтерным и коллектор- 3(».. ними выводами, источник .тока,. вклю-. ченный между входным выводом и базой выходного транзистора усилителя 2 . .Недостатком известного устройства являешься сравнительно невысокая точиость стабилизации выходного йапряжения, составляющая в лучшем спучае 4i(ф = 100 мВ при изменении тока .нагрузки от нуля до номинального значения, которое определяется
МОэффициентом усиления по току регу 4О лирующего. элемента {К;) и величиной источника тока (3 ). При токе
3@ S0 100 мкй и LÄ = 1000 .максимальНое значение тока нагрузки 3н . ц„ составляет 50-100 мА. 45
В. большинстве случаев этого недос таточно. Тонин „можно увеличить эа счет увеличейия числа.транзисто. ров в регулирующем элемейте.. Однако это приводит к ухудшению КПД стайн- 5О. лизатора. С .другой стороны, только; увеличение тока z увеличивает ток потребления и отрицательно сказыва» ется йа КПД стабилизатора в области малых токов нагрузки," ограничивает максимальные сойротивления резисторов делителя напряжения из-аа температурной нестабильности выходного напряжения.
Целью изобретения является повн= -Й» шение точности стабилизации выходно-, го напряжения, 1
Поставленная .цель достигается тем что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем транзисторный, 65 где Ж - коллекторный ток транзистора»
QQ„)- ток источника 9 (11).
10530аь
: Составитель В.Есин
Редактор.Л.Гратилло Твхфйд Л,Ач" Корректор.:, О.Тигор
М ФЮЮ
Заказ 8871/46. Тираж 874 . Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! . 113035, Москва, Й35, Рауыская иаб., д. 4/5
Филиал IIIIII Патент™, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 рормула 41). справедлива при условии, что коэффициент передачи тока повторителя 10- близок к единице.
При увеличении тока нагрузки напряжение на базе транзистора б становится более положительным на bË sq . Это, вызывает увеличение эмиттерного то;ка транзнстороз б и 8 на величину
buss
= >8=I «„ 8. -1,, Фт (1)
1 где Ц = 25 мВ - температурный потен циал. За счет отрицательной обратной связи, петля которой за»ыкается че-. рез транзисторы 8 и 4 и элемент 12 и 13, эмиттерный ток транзистора: 4 практически -не изменяется. Поэтому; транзистора 4 не влияет íà крутизну преобразования напряжения 40sg. к ток 4 э °
Из формулы (2) можно найти, что ,ток эмиттера s> нелинейно зависит от lk Os» . Причем ограничение этого тока не.наступает с увеличением
40 э» . так как все приращение тока: а передается на вход регулирующего элемента, то максимальный ток. нагруз киЯg нщк может достигать единиц . амйер при относительно неболь-,. шом приращении 4Ц sg =Ь эьх (пРи „=0):
44+ м "i р)
4 )8» =4 ) Эь,» -" Чт8В
1 « где Йи 46 q) .
Таким образом, при прочих рав5:ных условиях выходное напряжение стабилизатора оказывается более ста бильным в широком диапазоне токов ,нагрузки.
Кроме этого, предлагаемый .стаби-: щ лизатор характеризуется более высо кой температурной стабильностью вы" . ходного напряжения. При рациональном построении узлов .9-11 дрейф ЭДС сме щения нуля усилителя сигнала рассог-. -ласования опредвляетсй:температурным смещенкем входных характеристик только двух транзисторов 4 и б. В известном стабилизаторе этот параметр зависит от восьми транзисторов.
Стабильность выходного напряжения
2О зависит также от стабильности опор.ного источника 5 ° B. тех случаях, . когда источник 5 малоМощный, необходимо.иметь:высокое входкое сопротивление Й з„д по цепи базы:транэисто2> ра 4.
В предлагаемом стабилизаторе за счет новых связей сопротивление
В эх в несколько сотен раз превышает Й 8х известного усилителй. Это ЗО позволяет исключить еще одну. состав- . ляющую нестабильности выходного на пряжения стабилизатора.
