Регулятор температуры микросхем
Союз CohotcKHx
Социалистичвснии
Рвспублик
ОП HCAHHE
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()862124 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 220180 (21) 2872610/18-24 (51)М. Кл
G 05 0 23/19 с присоединением заявки М(23) Приоритет—
Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытий
Опубликовано 070981. Бюллетень H933
Дата опубликования описания 070981 (53) УДК 621. 555. . 6 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Т. В. Аржанникова и fO. B. Сосни (7! ) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ МИКРОСХЕМ
Регулятор относится к области автоматического регулирования неэлектрических величин,. в частности температуры, с использованием .электрических средств и может быть использо- ван в системах термостатирования элементов в микросхемном исполнении.
Известен регулятор температуры микросхем, содержащий датчик,температуры, транзисторный нагреватель, генератор задающего тока,. источник опорного сигнала и ограничительный. элемент 13 . Недостатком этого регулятора является низкая точность регулирования из-за сложности рас- 15 положения датчика температуры, вблизи транзисторного нагревателя и объекта термостатирования.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор температуры микросхем, содержащий транзисторный нагреватель, генератор эадаккаего тока, источник опорного сигнала и пороговый элемент f2j.
Недостатком известного регулято-, ра температуры является значительная разность между температурой включения и температурой отключения транзистор- 30 ного нагревателя, что снижает точность регулирования температуры.
Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры.
Поставленная цель достигается тем, что в регулятор температуры микросхем, содержащий генератор задающего тока, выход которого подключен к транзисторному датчику-нагревателю и к первому входу порогового элемента, второй вход которого связан с выкодом источника опорного сигнала, а выход - с входом генератора задающего тока, введен ключевой элемент, вход которого соединен с выходом порогового элемента, а первый и второй выходи - с соответствующими входами источника опорного сигнала..
На фиг. 1 дана функциональная схема предлагаемого, регулятора;. на фиг. 2 — его принципиальная схема.
Регулятор температуры содержит транзисторный датчик-нагреватель 1, генератор задающего тока 2, источник опорного сигнала 3, пороговый элемент 4 и ключевой элемент 5.
Выход генератора 2 подключен к датчику-нагревателю 1.и к первому входу порогового элемента 4, выпоп862124 ненного на транзисторе 6 и. операционном усилителе 7. Вход генератора
2, содержащего транзистор 8, соединен с выходом порогового элемента 4 °
Источник опорного сигнала 3 подключен к второму входу порогового элемента 4.
Датчик-нагреватель 1 (фиг. 2) . эмиттером подключен к общей шине регулятора, а коллектором — к источнику питания. База. датчика-нагревателя 1 соединена с резистором 9 (первым входом порогового элемента 4) и с эмиттером транзистора 8 .(выходом генератора задающего тока 2), подключенного через резистор 10 к общей шине. регулятора, Коллектор транзистора 8 подключен к источнику питания, а база - к среднему выводу потенциометра 11. Один вывод потенциометра 11 подключен к катоду стабилизатора 12 и через резистор 13 к источнику питания регулятора, другой вывод потенциометра 11 через резистор 14 соединен с анодом стабилитрона 12 и подключен к общей . шине регулятора, а через потенцио-. метр 15 (вход генератора 2) соединен с коллектором транзистора 5 (выходом порогового элемента 4).
База транзистора б через параллельно соединенные резистор. 16 и диод
17 соединена с общим выводом резистора, а через резистор 18 с выходом усилителя 7. Неинвертирующий. вход усилителя 7 соединен с резис-тором 19. Другой вывод резистора 19 (второй вход порогового элемента 4) соединен с катодами диодов 20 и 21 (выходом источника опорного. сигнала 3). анод диода 20 соединен со средним выводом потенциометра 22, один вывод которого соединен с анодом стабилитрона 23 и подключен к общей шине регулятора, а другой вывод через резистор 24 соединен. с катодом стабилитрона 23 и с .резистором 25. Другой вывод резистора 25 (вход источника опорного сигнала 3) подключен к коллектору транзистора
26 (выходу ключевого элемента .5)
Анод диода 21 соединен с средним выводом потенциометра 27, первый крайний вывод которого соединен с анодом стабилитрона 28 и подключен к общей шине регулятора, а другой крайний вывод через резистор 29 соединен с катодом стабилитрона 28 . и с резистором ЗО..Другой вывод резистора 30. (вход источника .опорного сигнала 3) подключен к коллектору транзистора 31 (выходу ключевого элемента 8). Ваза транзистора 26 через резистор 32 подключена к источнику питания регулятора, через резистор 33 к общей шине регулятора, а через диод 34 к коллектору транзистора 31. Ваза транзистора 31 (вход ключевого элемента 8) соедине
d0
26
3Q
50 на с коллектором транзистора 5 (выходом порогового элемента 4 ) . Змиттер транзистора 31 через резистор
35 соединен с базой транзистора 31 и подключен к источнику питания регулятора. Резистор 36 соединяет базу транзистора.31 с коллектором транзистора 6.
Регулятор работает следующим образом.
При температуре ниже требуемой температуры термостатирования транзистор б порогового элемента 4 закрыт и через переход база — эмиттер датчика-нагревателя 1. течет эмиттерный ток I .транзистора 8; определяющий мощность разогрева датчика-нагревателя. При этом транзистор 31 ключевого элемента закрыт, а транзистор 26 открыт и на неннвертирующий вход усилителя 7 подается напряжение 0ц с потенциометра 22 источника опорного сигнала 3.
Кристалл датчика-нагревателя 1 разогревается, и его входная характеристика смещается влево. Напряжение между базой и эмиттером транзистора
1 уменьшается. При равенстве напряжения между базой и эмиттероМ транзистора 1 выходному напряжению 0оп источника опорного сигнала 3, усилитель
7 формирует сигнал, открывающий транзистор 6 и уменьшающий эмиттерный ток транзистора 1. При этом откроется транзистор 26 порогового элемента 4 и закроется траэистор 31. На неинвертирукщий вход усилителя 7 будет подаваться напряжение оп < 0 п с потен1 циометра 27 источника опорного сигнала 3.
Через переход база-эмиттер датчика.— нагревателя 1 потечет незначительный ток t<, Кристалл датчика-нагревателя начнет остывать, и его входная характеристика будет смещаться вправо.
При равенстве напряжения между базой. и эмиттером датчика-нагревателя 1 выходному напряжению 0эп источника опорного сигнала 3 усилитель 7 формирует сигнал, закрывающий датчик-нагреватель 1. Через переход база-эмиттер датчика-нагревателя 1 потечет ток 1„ до тех пор, пока кристалл не разогреется и напряжение между его базой и эмиттером не станет равным
0 o> . Таким образом, на кристалле. датчика-нагревателя поддерживается требуемая температура.
Технический эффект.от использования регулятора температуры микросхем заключается в повышении точности регулирования температуры за счет уменьшения разности между температурой включения и отключения-транзисторного нагревателя. Подбирая выходные напряжения 0О источника опорного
f сигнала, можно повысить точность регулирования температуры до величины, определяемой влиянием дестабилизирую862124
Формула изобретения
ВНИИПИ Заказ 66 12/4 3 тираж 940 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Уж&ород, ул. Проектная, 4 щих факторов (изменение температуры окружающей. среды, изменение величины напряжения питания н т.д.) на параметры элементов схемы регулятора.
Регулятор температуры микросхем, содержащий генератор задающего тока, выход которого подключен к транзисторному датчику-нагревателю и к первому входу порогового элемента, второй вход которого связан с выходом источника опорного сигнала, э. выход — co входом генератора задающего тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы регулятора, он содержит. ключевой элемент, вход которого соединен с выходом порогового элемента, а первый H BTopoA ствующими входами источника опорно. го сигнала-.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 590718, кл. 6 05 0 23/20 за 1975 °
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2650137/18-24, кл. G.OS D 23/19, 24.07.78 (прототип}.
