Двухполярный стабилизатор напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ. РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 С 05 F 1/585

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПОЯЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4263379/24-07 (22) 16.06.87 (46) 23 11.88. Бюл. Р 43 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) А.Б.Исаков, Y..Â.Êàïèòoíîâ, Ю.М.Соколов и Н.И.Ясюкевич (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1117609, кл. G 05 Р 1/56, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1!33588, кл. С 05 F 1/56, 1985. (54) ДВУХПОЛЯРНЬЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ $57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано но вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, Пель изобретения — повышение стабильности выходного напряжения. В устр-во введены десятый 23 и одиннадцатый транзисторы, а первый 5 и второй 6 транзисторы выполнены двухколлекторными. Статический режим транзисторов 5-10, входящих в совмещенные источник опорного напряжения и усилитель сигнала рассогласования, обеспечивается тем, что площадь перехода эмиттер-база транзистора 9 в N раз больше, чем у транзистора 10. Нестабильность опорного напряжения компенсируется. 1 ил .

1439560

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повыше5 ние стабильности выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухполяр- 10 ного стабилизатора напряжения.

Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения содержит первый 1 и второй 2 регулирующие составные тран- зисторы, первый 3 и второй 4 источни" 15 ки тока, первый 5, второй 6, третий

7, четвертый 8, пятый 9, шестой 10, седьмой 11, восьмой 12, девятый 13 транзисторы, первый 14, второй 15, третий 16, четвертый 17, пятый 18 резисторы,, причем первый вывод первого источника 3 тока подключен к первой входной шине 19 и к коллекторной цепи первого регулирующего составного транзистора 1, второй вывод источника 3 подключен к базе первого регулирующего составного транзистора 1 и к эмиттерам транзисторов 5-7 и 12, базы транзисторов 5-7 объединены, первый коплектор транзистора 5 соединен с коллектором транзистора 8, база которого подключена к общей шине, а эмиттер — непосредственно к эмиттеру транзистора 9 и через резистор 14 — к эмиттеру транзистора 10 и к первому выводу резистора 15, базы транзисторов 9 и 10 объединены и че1 рез резистор 16 подключены к первой выходной шине 20 и к эмиттерной цепи первого регулирующего составного транзистора 1,, а через резисторы 17 и 18 — к второй выходной шине 21 и к эмиттерной цепи второго регулирующего составного транзистора 2, коллекторная цепь которого подключена к второй входной шине 22 и к первому выводу источника 4, а база — к второму выводу источника 4 и к коллектору транзистора 11, коллектор транзистора 9 соединен с коллектором транзистора 6, а коллектор транзистора 10 с коллектором транзистора 7. Транзисторы 5 и 6 выполнены двухколлекторными, причем коллектор транзистора 12 подключен к шине 22, а база — к второму коллектору транзистора 5 и к эмиттеру транзистора 13, база которого подключена к коллектору транзистора 8, а коллектор — к общей шине и к коллектору десятого транзистора 23, база которого подключена к коллектору транзистора 9, а эмиттер — к объединенным второму коллектору и базе транзистора 6, база транзистора 11 соединена с коллектором транзистора

10, а его эмиттер — с базой выходного транзистора первого регулирующего составного транзистора 1, эмиттер одиннадцатого транзистора 24 подключен к второму выводу резистора 15, а его база — к точке соединения резисторов 17 и 18. При этом транзисторы 1,5,6,7,11,12,13,23 и 24 и входной транзистор регулирующего составного транзистора 2 имеют один тип проводимости, а остальные транзисторы — второй, противоположный тип проводимости °

Статический режим транзисторов

5-10, входящих в совмещенные источник опорного напряжения и усилитель сигнала рассогласования обеспечивается тем, что площадь S перехода эмиттер база транзистора 9 в N раз больше, чем g транзистора 10, т.е. S„ =NSp)g .

Тогда при равных точках эмиттеров этих транзисторов разность напряжений эмиттер-база Л U 6> определяется по формуле Цэ Б я ю ш 1тт1.п (1) где m - технологический коэйфициент, температурный потенциал.

Рыравнивание токов транзисторов

5-10 осуществляется за счет выравнивания потенциалов коллектор — база этих транзисторов через регупирующий транзистор 1 и согласующие транзисторы 11-13 и 23. Опорное напряжение

Б р с учетом выражения (1) определя-

I ется из соотношения

U „=2U ++(m(g„lnN) (ЗК,5 ) /R«, (2) где U — напряжения эмиттер — база транзисторов 10 и 24.

Известно, что при выборе правильного отношения ЗК, R«можно добиться термокомпенсации Ц „. Ток потребления источника опорного напряжения практически не оказывает влияния на выходе напряжение, так как только его малая часть (базовый ток транзистора 24) протекает через делитель выходного напряжения. Температурная компенсация базового тока транзистора

24 осуществляется пропорциональным изменением коэффициента усиления по току этого транзистора и статического ,тока транзисторов 5-10. з

Двухполярный стабилизатор напряжения работает следующим образом.

Приращение напряжения на выходной шине 20 стабилизатора напряжения -.е5 рез делитель выходного напряжения (резисторы 14 и 15), усилитель сигнала рассогласования {транзисторы

5-10) и согласующие транзисторы 13 и 12 передается на базу регулирующего транзистора 1. Проводимость транзистора 1 меняется таким образом, чтобы скомпенсировать первоначальное изменение выходного напряжения. При изменении напряжения на выходной ши" не 21 процесс стабилизации аналогичен, с той лишь разницей, что согласующим элементом является транзистор 11.

Таким образом, данный двухполярный стабилизатор напряжения обладает более высокой стабильностью выходного напряжения по сравнению с прототипом за счет компенсации нестабильностей опорного напряжения, связанных с изменением тока потребления усилителем сигнала рассогласования, проходящего через делитель выходного напряжения.

Формула изобретения

Двухполярный стабилизатор напряжения, содержащий первый и второй регулирующие составные транзисторы, первый и второй источники тока, девять транзисторов, пять резисторов, причем первый вывод первого источника тока подключен к первой входной шине и к коллекторной цепи первого регулирующего составного транзистора, база которого подключена к второму выводу первого источника .тока и к эмиттерам первого, второго, третьего транзисторов, базы которых объединены, коллектор первого транзистора соединен 45 с коллектором четвертого транзистора, база которогп подключена к общей шине, а эмиттер - непосредственно к эмиттеру пятого транзистора и через первый резистор — к эмиттеру шестого транзистора и к первому выводу второго резистора, базы пятого и шестого транзисторов объединены и через тре60

4 тий резистор подключены к первой выходной шине и к эмиттерной цепи первого регулирующего составного транзистора, а через четвертый и пятый резисторы — к второй выходной шине и к эмиттерной цепи второго регулирующего составного транзистора, коллекторная цепь которого подключена к второй входной шине и к первому выво" ду второго исто-.ника тока, а база к второму, выводу второго источника тока и к коллектору седьмого транзистора, коллектор пятого транзистора соединен с коллектором второго транзистора, а коллектор шестого транзистора - с коллектором третьего транзистора, при этом первый, второй, третий, седьмой, а также входной транзисторы второго регулирующего составного транзистора имеют один тип проводимости, четвертьп, пятый, шестой, а также транзисторы первого регулирующего составного транзистора имеют противоположный .тип.проводимости, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, в него введены десятый и одиннадцатый транзисторы, а первый и второй транзисторы выполнены двухколлекторными, причем эмиттер восьмого транзистора подключен к эмиттеру первого транзистора, коллектор — к второй входной шине, а база — к второму коллектору первого транзистора и к эмиттеру девятого транзистора, база которого подключена к коллектору четвертого транзистора, а коллектор — к общей шине и к коллектору десятого транзистора, эмиттер которого подключен к объединенным второму коллектору и базе второго транзистора, база седьмого транзистора соединена с коллектором шестого транзистора, эмиттер — с базой выходного транзистора первого регулирующего составного транзистора, эмиттер одиннадцатого транзистора подключен к второму выводу второго резистора, база — к точке соединения четвертого и пятого резисторов, при этом восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый транзисторы имеют р-и-р-тип .проводимо сти

ВНИИПИ Заказ 6076/47 Тираж 866 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4