Источник опорного напряжения

 

ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий опорный элемент на стабилитроне, соединенный анодом с общей клеммой, а катодом - с затвором полевого транзистора - стабилизатора тока, сток которого соединен с входной клеммой, а исток через резистор - с выходной клеммой, о тличающийся тем, что, с целью получения полной температурной компенсации и регулируемой термостабильности , в него введен резистор который включен катодом стабилитрона и выходной клеммой. о .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(51) С 05 F 1/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3475040/24-07 (22) 28.07.82 (46) 15.08.84. Бюл. № 30 (72) И.Л. Кольцов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Грабен А.Б. Проектирование аналоговых интегральных схем. M., "Энергия", 1976, рис. 4-7б.

2. Патент ФРГ ¹ 1293306, кл. G 05 F 1/56 (21с — 67/70), 1967.

3. Додик С.П. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока. M. "Советское радио", 1980, рис. 4 7а. (54) (57) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий опорный элемент на стабилитроне, соединенный анодом с общей клеммой, а катодом — с затвором полевого транзистора — стабилизатора тока, сток которого соединен с входной клеммой, а исток через резистор — с выходной клеммой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью получения полной температурной компенсации и регулируемой термостабильности, в него введен резистор, который включен между катодом стабилитрона и выходной клеммой.

1108417 2

Изобретение относится к электро" . технике и может быть использовано в различных радио- и электротехнических устройствах.

Известны источники опорных на5 пряжений, предназначенные для получения стабильного напряжения и содержащие токозадающий двухполюсник и стабилитрон, соединенные последовательно. P1). 10

Недостатком этой схемы является большая температурная нестабильность, которая определяется температурным коэффициентом (ТК) стабилитрона и влиянием на этот ТК изме- 15 няющегося рабочего тока через стабилитрон при изменении питающего напряжения.

Известны источники опорного напряжения, содержащие стабилитрон и 2б полевой транзистор. В этих схемах последовательно со стабилитроном включен переход сток — и".ток полевого транзистора, который является токостабилизирующим элементом, причем 5 затвор полевого транзистора соединен с истоком 52 l.

Недостатком такой схемы является большая температурная нестабильность, которая несколько меньше

ТК стабилитрона. Это объясняется частичной температурной компенсацией положительного ТК стабилитрона отрицательным ТК напряжения на внутреннем сопротивлении стабилитрона, которое создается изменяющимся от температуры током полевого транзистора.

Кроме того, изменение питающего напряжения создает меньшие изменения рабочего тока вследствие большого диф- 40 ференциального сопротивления полевого транзистора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является источник опорного напряжения, содержа- 45 щий стабилитрон, полевой транзистор и резистор. В этой схеме последовательно со стабилитроном включен полевой транзистор и резистор, причем сток полевого транзистора соединен с входной клеммой, а резистор включен между истоком и затвором, которьп соединен с катодом стабилитрона и выходной клеммой 6 31.

Источник опорного напряжения работает следующим образом.

При увеличении напряжения 0вх уве личивается незначительно ток стабилизатора тока 1 на полевом транзисторе. Это увеличение создает на резисторе 4 и внутреннем сопротивлении стабилитрона 2 изменение выходного напряжения источника опорного напряжения. Оно значительно меньше изменения входного напряжения так как дифференциальное выходное сопротивление стабилизатора тока

1 значительно больше, чем сумма сопротивления резистора 4 и внутрен° него сопротивления стабилитрона.

Недостатком известного источника 55 опорного напряжения является большая и фиксированная величина температурной нестабильности, которая несколько меньше ТК стабилитрона из-за отрицательного ТК тока полевого транзистора, создающего на внутреннем сопротивлении стабилитрона компенсирующее напряжение.

Целью изобретения является получение полной температурной компенсации и регулируемой термостабильности источника опорного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в источник опорного напряжения, содержащий опорный элемент на стабилитроне, соединенньй анодом с общей клеммой, а катодом — с затвором полевого транзистора — стабилизатора тока, сток которого соединен с входной клеммой, а исток через резистор — с выходной клеммой, введен резистор, которьй включен между катодом стабилитрона и выходной клеммой.

На чертеже представлена электрическая схема источника опорного напряжения.

Источник опорного напряжения содержит стабилизатор тока 1, опорный элемент 2 и резисторы 3 и 4.

Стабилизатор тока 1 на полевом транзисторе стоком соединен с положительной клеммой входного напряжения а истоком через резистор 3

2 подключен к положительной клемме выходного напряжения, причем к этой клемме подключен другой резистор 4, который другим выводом соединен с ка тодом стабилитрона — опорного элемента 2 и затвором полевого транO зистора, причем анод стабилитрона соединен с общей клеммой источника опорного напряжения.

-с

1108417 продифференцировав ее и перейдя к температурным коэффициентам (3) .1Î (2) Составитель Н. Ворновицкая

Редактор Л. Веселовская Техред А.Бабинец Корректор М. Лемчик

Заказ 5863/33 Тираж 842

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Температурную нестабильность схемы определяют из формулы для выходного напряжения где Оа„„и ТК Ц ы.„ — соответственно выходное напряжение и его температурный коэффициент, ucm и ТК Ц,„ — соответственно на20 пряжение стабилизации стабилитрона и его температурный коэффициент; и ТК вЂ” соответственно ток стабилизатора тока и его температурный коэффициент, — внутреннее сопротивление стабилитрона.

Для схемы прототипа получают

Из формул (2) и (3) видно, что в схеме прототипа возможна незначительная частичная температурная компенсация выходного напряжения, так как ТКО „,)7тТК, а в предлагаемой схеме возможно получение полной температурной компенсации при выполнении условия а также возможна регулировка температурной нестабильности при разбросе параметров.