Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения

 

Использование: в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры . Сущность изобретения: устройство содержит пять транзисторов, два регулирующих транзистора, делитель напряжения с двумя выходами и повторитель тока. По сравнению с прототипом в него введены два резистора и усилитель сигнала рассогласования . Это позволяет повысить температурнуюстабильность выходных разнополярных напряжений, а также расширить их диапазон. 1 ил.

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 05 F 1/585

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4936174/07 (22) 14.05 )1 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (71) Шахтинский технологический институт бытового обслуживания (72) А,Э.Попов, Ю.M.Ñîêîëîâ, Н,И.Ясюкевич и Е.И.Старченко (56) 1, Г.И.Гулякович и А.В.Горбач. Усовершенствованные схемы двухполярных источников питания. — в сборн. "Электронная техника в автоматике" под ред. Ю.И.Конева.

M.; "Сов. радио", 1985, вып. 16, стр.155-158.

2. inear integrated circuit. ДАТА ВООК, vol. 19, 1978, р.276, Fig. F139.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение температурной стабильности и расширение диапазона выходных нап ряжений стабилизатора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Стабилизатор напряжения содержит пять транзисторов 1-5, два регулирующих элемента 6 и 7, делитель напряжения 8, повторитель тока 9, причем эмиттер транзистора 1 подключен к первой входной шине, его база объединена с базой транзистора 2 и соединена с коллектором транзистора 1, коллектор регулирующего элемента 6 подключен к первой входной шине, à его эмиттер связан с первым выходом, эмиттеры транзисторов 4 и 5 объединены, база транзистора 4 подключена к общей шине, база

„„ „„1817080 А1 (54) ДВУХПОЛЯРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование; в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: устройство содержит пять транзисторов, два регулирующих транзистора, делитель напряжения с двумя выходами и повторитель тока. По сравнению с прототипом в него введены два резистора и усилитель сигнала рассогласования. Это позволяет повысить температурную стабильность выходных разнополярных напряжений, а также расширить их диапазон. 1 ил. транзистора 5 соединена с первым выходом делителя напряжения 8, включенного между первым и вторым выходами, коллектор транзистора 5 соединен со входом повтори- а теля тока 9, выход которого объединен с Ор коллектором транзистора 4 и подключен к базе регулирующего элемента 7, эмиттер которого объединен с выводом питания повторителя тока 9 и подключен ко второй входной шине, а коллектор соединен со вто- Ю рым выходом, резисторы 10 и 11, усилитель С3 сигнала рассогласования 12, причем резистор 11 включен между эмиттером транзистора 2 и первой входной шиной, один из выводов резистора 10 соединен с эмиттерами транзисторов 4 и 5, другой объединен с коллектором транзистора 2 и подключен к .неинвертирующему входу усилителя сигнала рассогласования 12 ° инвертирующий вход которого связан со вторым выходом делителя напряжения 8, а выход соединен с базой регулирующего элемента 6, эмиттер

1817080 транзистора 3 подключен ко второй входной шине, его база связана с коллектором транзистора 5, а коллектор соединен с коллектором транзистора 1.

Устройство работает следующим образом.

Пусть напряжение на первом выходе увеличилось. Тогда между входами усилителя сигнала рассогласования 12 возникает разность напряжений, при этом уменьшается выходной ток усилителя сигнала рассогласования 12 и ток эмиттера регулирующего элемента 6, что приводит к стабилизации напряжения на первом выходе, В то же время подсхема, состоящая иэ транзисторов 4 и 5, повторителя тока 9 и регулирующего элемента 7 "следит" за нулевым потенциалом на первом выходе делителя напряжения 8, обеспечивая симметрию выходных напряжений, Опорное напряжение между первым и вторым выходами делителя напряжения 8 определяется как

Uon = 0бэ5+ UR10

ГдЕ 0бэ5 — НаПряжЕНИЕ баэа — ЭМИттЕр траНзистора 5;

13в10 — падение напряжения на резисторе 10, Падение напряжения на резисторе 10 обусловлено током коллектора транзистора

2. При выполнении устройства методом интегральной технологии ток коллектора транзистора 2 можно представить как

1кг = (pT 1и $2/Sl)/Rll, где pr — температурный потенциал;

S — площадь эмиттера соответствующего транзистора;

R11 — сопротивление резистора 11.

Следовательно, падение напряжения на резисторе 10 составляет

UR10 = (óò 1п 82/51)R10/Rll, Учитывая, что отношение площадей величина постоянная, температурный дрейф резисторов 10 и 11 взаимно компенсируется, температурный потенциал с ростом температуры растет, напряжение 0я10 имеет положительный температурный ДРейф, в то вРемЯ как напРЯжение Обэб имеет отрицательный температурный дрейф.

Следовательно, выбрав определенным образом отношение резисторов 10 и 11, можно добиться нулевого (или заданного) температурного дрейфа опорного напряжения. Иэ технической литературы известно, что нулевой температурный дрейф опорного напряжения достигается, когда оно равно ширине запрещенной эоны, то есть U< и = 1,205 В для кремния.

5

Опорное напряжение в схеме прототипа определяется как

Uon 0ст+ Обэб+ 0бэз, где U<> — напряжение стабилизации стабилитрона.

Очевидно, что в схеме прототипа полной компенсации дрейфа опорного напряжения достичь весьма трудно, при этом в оптимальном случае опорное напряжение будет составлять 5...6 В, а минимальное выходное напряжение — 2 5...3 В, тогда как в предлагаемом устройстве минимальное выходное напряжение может достигать

0,6...0,7 В.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить температурную стабильность и расширить диапазон выходных напряжений стабилизатора по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий пять транзисторов, два регулирующих транзистора, делитель напряжения с двумя выходами и повторитель тока, причем эмиттер первого транзистора подключен к первой входной шине, база вместе с базой второго транзистора подключена к коллектору первого транзистора, коллектор первого регулирующего транзистора подключен к первой входной шине, а эмиттер — к первой выходной шине, однополярной с первой входной шиной, змиттеры четвертого и пятого транзисторов объединены, база четвертого транзистора подключена к общей шине, база пятого транзистора соединена с первым выходом делителя напряжения, включенного между первой и второй разнополярными выходными шинами, коллектор пятого транзистора соединен с входом повторителя тока, выход которого вместе с коллектором четвертого транзистора подключен к базе второго регулирующего транзистора, эмиттер которого вместе с выводом питания по-, вторителя тока подключен к второй входной шине, а коллектор соединен с второй выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности и расширения диапазона выходных напряжений, в него введены первый и второй транзисторы и усилитель сигнала рассогласования, причем первый резистор включен между эмиттером второго транзистора и первой входной шиной, один иэ выводов второго резистора соединен с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов, другой вывод вместе с коллектором второго транзистора подключен к неинвертирующему входу усилителя сигнала рассогласования, инвертирующий вход

1817080

Составитель Е, Старченко

Редактор С. Кулакова Техред M.Mîðãåèòàë Корректор О. К равцова

Заказ 1722 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., 4/5

Производственно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 которого соединен с вторым выходом делителя напряжения, а выход соединен с базой первого регулирующего транзистора, змиттер третьего транзистора подключен к второй входной шине, база соединена с коллектором пятого транзистора, а коллектор подключен к коллектору первого транзистора.