Источник опорного напряжения
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобрете- : НИН - повьшение температурной стабильности устр-ва. В устр-во, содержащее пять транзисторов 1-5, трехполюсный повторитель 7 тока, два резистора 8 и 9, введены шестой транзистор 6 и третий резистор 10. Ваза транзистора 6 соединена с коллектором транзистора 5, коллектор - с входом повторителя 7 тока, а эмиттер - с базами транзисторов 4 и 5 и через резистор 10 - с общей шиной. Цель достигается благодаря наличию незначительного рассогласования коллекторных токов транзисторов 1 и 2. Температурный дрейф устр-ва незначителен и обусловлен неидеальностью повторителя 7 тока , относительным температурным дрейфом базовых токов транзисторов 1-6 и резисторов 8-10. 2 ил. i (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (11) (5и 4 G 05 F 1/56
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н А ВТСРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4149629/24-07 (22) 25.07 ° 86 (46) 15 ° 02.88. Бюл. 1(6 (71) Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.И.Анисимов, А.Б.Исаков, М.В.Капитонов и Ю.И.Соколов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Патент Японии В 55-18928, кл. G 05 F 1/56, 1980.
Патент США N 4282477, кл. С 05 F 1/56, 1981. (54) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — повышение температурной стабильности устр-ва. В устр-во, содержащее пять транзисторов 1-5, трехполюсный повторитель 7 тока, два резистора 8 и 9, введены шестой транзистор
6 и третий резистор 10. База транзистора 6 соединена с коллектором транзистора 5, коллектор — с входом повторителя 7 тока, а эмиттер — с базами транзисторов 4 и 5 и через резистор 10 — с общей шиной. Цель достигается благодаря наличию незначительного рассогласования коллекторных токов транзисторов 1 и 2. Температурный дрейф устр-ва незначителен и обусловлен неидеальностью повторителя 7 тока, относительным температурным дрей- Я фом базовых токов транзисторов 1-6 и резисторов 8-10. 2 ил.
1374451
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.
Цель изобретения — повышение температурной стабильности опорного напряжения источника.
На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема источника 10 опорного напряжения; на фиг.2 — нормированная зависимость опорного напряжения от температуры, Источник опорного напряжения (фиг.1) содержит первый 1, второй 2, 15 третий 3, четвертый 4, пятый 5 и шестой 6 транзисторы, трехполюсный повторитель 7 тока, первый 8, второй 9 и третий 10 резисторы. Коллектор транзистора 1 соединен с управляющим 20 входом 11 повторителя 7 тока, выход
12 которого подключен к коллектору транзистора 2 и базе транзистора 3, эмиттеры транзисторов 1 и 2 обьединены и подключены к коллектору тран- 25 зистора 4. База транзистора 1 через резистор 8 соединена с базой транзистора 2, с выходным выводом 13 устройства и с эмиттером транзистора
З.Базы транзисторов 4 и 5 подключены к эмиттеру транзистора 6 и через резистор 10 — к общей шине 14, с которой также соединены эмиттеры транзисторов 4 и 5, Коллектор транзистора 5 и база транзистора 6 через резистор
9 соединены с базой транзистора 1
35 коллектор транзистора 6 подключен к входу 11 повторителя тока 7. Коллектор транзистора 3 соединен с входным выводом 15 устройства, к которому также подключен вывод питания повторителя 7 тока.
Устройство работает следующим образом.
Термокомпенсация опорного напря45 жения осуществляется за счет компенсации отрицательного температурного дрейфа напряжений эмиттер — база транзисторов 5 и 6 положительным температурным дрейфом падения напряжения на резисторах 8 и 9.
Компенсирующее. напряжение с положительным температурным дрейфом формируется следующим образом, Транзисторы 1 и 2 имеют разные площади пере- 55 ходом эмиттер — база ($Э, =МБ 2, И=
=3... 10), при этом при равных токах коллекторов этих транзисторов (I<=
=Т2) существует разность hvэь<, (Т) напряжений эмиттер — база, имеющая положительный температурный дрейф: (Т) 11 (Т) U, (Т) R«N, kT где П (Т) — значение напряжения эмиттер — база транзистора, — постоянная Больцмана; заряд электрона.
Ч
I (T) =I, (Т„) (— ) х
Т 32 х(— ) Тх и I (Т) 12(ТФ ) м
dI; Т где о
dT ? (Т) T=TTx и, если 3< ф 6 то разность напряжений эмиттер — база содержит нелинейную составляющую
4vÄ Ä (T) =-(Р, -Б, ) — "+ S" т+ 3% (T), где h = aV„„(T„)+(8, — Б,) " Т„
М6 (T)=(E I;,) +Т " ) . л
Если выполняются следующие условия:
Термокомпенсация нелинейной составляющей температурного дрейфа напряжений эмиттер — база транзисторов
5 и 6 достигается благодаря наличию незначительного рассогласования коллекторных токов транзисторов 1 и 2 за счет введения в источник опорного напряжения элементов 6 и 10. Так, например, при уменьшении температуры кристалла ток I уменьшается, а ток
I возрастает, при этом напряжение эмиттер — база транзистора 2 возрастает несколько быстрее по сравнению со случаем отсутствия корректирующего тока I . При этом появляется незначительное положительное дополнительное приращение разности напряжений эмиттер — база транзисторов 1 и 2 и,следовательно,компенсирующего напряжения (падения напряжения на резисторах 8 и
9),Действительно, если принять,что
1374451 и Г, -F,=2((-1) R
R8+R
20 где ь б, — линейно экстраполированное напряжение ширины запрещен10 ной эоны кремния при температуре 0 К ! (— параметр, зависящий от свойств полупроводника, то достигается полная термокомпенсация опорного напряжения, при этом
U Ä (T)=2 ьГ и ЬБ Ä(T)=0, Реально источник опорного напряжения имеет незначительный температурный дрейф, обусловленный неидеальностью повторителя тока, относительным температурным дрейфом резисторов, температурным дрейфом базовых токов транзисторов 1-6 (фиг,2, кривая б; кривая а — аналогичная характеристика для известного источника опорного напряжения). 30
Предлагаемый источник опорного напряжения имеет по сравнению с известным в 5-10 раз более высокую температурную стабильность. 35
Формула изобретения
Источник опорного напряжения, содержащий пять транзисторов, трехполюсный повторитель тока, два резистора, причем коллектор первого транзистора соединен с управляющим входом повторителя тока, выход которого подключен к коллектору второго транзистора и к базе третьего транзистора, эмиттеры первого и второго транзисторов объединены и подключены к коллектору четвертого транзистора, база первого транзистора через первый резистор соединена с базой второго транзистора, с выходным выводом и с эмиттером третьего транзистора, базы четвертого и пятого транзисторов объединены, а их эмиттеры подключены к общей шине, коллектор пятого транзистора через второй резистор соединен с базой первого транзистора, коллектор третьего транзистора соединен с входным выводом, к которому также подключен вывод питания повторителя тока, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности опорного напряжения, в него введен шестой транзистор и третий резистор, причем база шестого транзистора соединена с коллектором пятого транзистора, эмиттер — с базами четвертого и пятого транзисторов и через третий резистор с общей шиной, а коллектор— с входом повторителя тока.
1374451
4 оп /р ел
-O,ô
Составитель В.Есин
Редактор И.Петрова Техред И.Дндык Корректор Л.Патай
Заказ 620/56 Тираж 866 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4
