Устройство с вольт-амперной характеристикой s-типа

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - расширение рабочего температурного диапазона при увеличении скорости компенсации темлературного дрейфа. Устр-во содержит транзисторы 1-5 п-р-п-структуры, транзистор 6 р-п-р-структуры и резисторы 7-17. В устр-ве осуществляется термокомпенгация дрейфа параметров включения и выключения. Цель достигается введением транзистора 4, регулирующего глубину положительной обратной связи по току, и введением транзисторов 3 и 5, определяющих моменть переключения устр-ва. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 01) (51)4 H 3 Н ll 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4082500/24-09 (22) 10.07.86 (46) 07.08.88, Бюл. У 29 (72) А,H.Ñåðüåçíîâ, Л.Н.Степанова и В.П.Стариков (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1290491, кл. Н 03 Н 11/44, 1985. (54) УСТРОЙСТВО С ВОЛЬТ-AMIIFPHOA ХАРА1(ТВРИСТИКОЙ S-ТИПА

I (57) Изобретение относится к радиотехнике . Цель из обре те ния — расширение рабочего температурного диапазона при увеличении скорости компенсации температурного дрейфа. Устр-во содержит транзисторы 1-5 п-р-и-структуры, транзистор 6 р-п-р-структуры и резисторы 7-17. В устр-ве осуществляется термокомпенгация дрейфа параметров включения и выключения. Цель достигается введением транзистора 4, регулирующего глубину положительной обратной связи по току, и введением транзисторов 3 и 5, определяющих моменты переключения устр-ва. 1 ил.

1415428

Изобретение относится к радио-, .— нике и может использоваться в ждущих мультивибраторах при генерировании импульсов большой длительности.

Цель изобретения — расширение ра5 бочего температурного диапазона при увеличении скорости компенсации температурного дрейфа.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый I второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый

5 транзисторы п-р-п-структуры, транзистор 6 р-п р-структуры, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10, пятый ll, шестой 12, седьмой 13, восьмой 14, девятый 15, десятый 16 и одиннадцатый 17 резисторы. 20

Ус тройс тво ра6о тает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение источника питания равно нулю и все транзисторы закрыты. Повышение пита- 25 ющего напряжения приводит к увеличению выходного напряжения между mvной источника питания и общей шиной.

При этом сила тока, протекающего через резисторы 12, !5 и 8, образую- 30 щих резистивньп» делитель, также возрастает и определяется как

Е

3en nR, ++R ++R (1)

35 где R, R, R — величины сопротивлеf5 8 ний резисторов 12, 15 и 8 соответственно, Š— выходное напряже40 ние устройства между шинами источника питания и общей шиной.

Когда падение напряжения на базе транзистора 2 п-р-и-структуры превы- 45 сит суммарное напряжение на переходах баха-эмиттер транзисторов 1 и 2, происходит открывание транзистора 2.

Условие включения транзистора 7 эат%сывается в виде 50

i> (R + R )), U> +U< (2) где U,U6 — напряжения на пеэо1 эоя реходе база-эмиттер транзисторов 1 и 2 55 при переходе из режима отсечки в линейный режим.

После подстановки соотношения (1) в уравнение (2) определяется напряжение включения устройства с вольт-амперной характеристикой S-типа:

Ц „-(? + ) - -- -- .(3)

Ек 6, Б,, (R

15 8

Переход база-эмиттер включившегося транзистора 2 и сопротивление резистора 15 включены параллельно резистору 11 в цепи положительной обратной связи по току. Сила тока

1 протекающего в цепи положительной обратной связи по току через резистор ll, определяется из соотношения де а i R ii 1!6э в (4) где R . — величина сопротивления ре15 зистора 15.

В момент включения сила тока, протекающего через резисторы 15, 12 и

8, определяется как

После подстановки соотношения (5) в уравнение (4) находится сила тока (6)

Транзистор l включается в момент., когда падение напряжения на переходе база-эмиттер оказывается равным падению напряжения на резисторах ll u

8..При повышении температуры напря- . жение на переходе база-эмиттер уменьшается и становится равным

Ц8 = Ug -дБ где U — напряжение на переходе ба8э эа-эмиттер прИ температуре Т = +20 С;

= дТ вЂ” температурный дрейф напряьэ жения на переходе базаэмиттер.

Это приводит к тому, что транзисторы включаются при меньшем питающем напряжении, а вольт-амперная характеристика S-типа перемещается вдоль оси напряжений влево. При этом напряжение на коллекторе транзистора

6 уменьшается, в результате чего транзистор 2 приэакрывается, Ток эмиттера i 2 транзистора 2 уменьшается. Для открывания транзистора 1 необходимо увеличить питающее напряжение. Это означает, что для включения устройства необходимо повысить

3 14 питающее напряжение, т.е. вольт-амперная характеристика S-типа перемещается вдоль оси напряжений вправо.

Условие термокомпенсации напряжения включения представляется в виде уравнения д1 (R„+ R ) дар (7) где Q 1 — изменение силы тока эмитэ тера транзистора 2; температурный дрейф набэо, пряжения на переходе база-эмиттер транзистора 1.

Сила тока эмиттера транзистора 2 определяется как

° 1 . 18 1 (e) где i8 -.сила тока базы транзистора I .. сила тока базы 18 определяется из уравнения мл. 2я.%

P R n (9) где R - H HH on oTHB eHH pe о зистора 1О;

Ug - напряжение на переходе

3OЬ база-эмиттер транзистора 6; коэффициент усилия по току транзистора 1.

После подстановки соотношений (6), (9) в уравнение (8) определяется сила тока эмиттера транзистора 2:

Дифференцированием уравнения (10) и подстановкой в уравнение (7) находится условие термокомпенсации дрейфа напряжения включения: й.пя йл1+Вл} + д 13эаЛл21а:Е.11}

Поскольку параметры устройства выбираются согласно неравенству R 7

t1 я К„, то возможна не только полная компенсация, но и перекомпенсация параметров и включения устройства с вольт-амперной характеристикой S-типа

В цепь положительной обратной связи по току между колллектором первого транзистора l и базой транзистора 6 включен транзистор 4, Увеличение питающего напряжения Е.приводит к повышению падения напряжения на резистос с ре 8, в результате чего дополннтельJ

15428

4 ный транзистор 4 включается. При этом эквивалентное сопротивление

R o Нкэл

М. (12) экЬ, (R y R ) кэ состоящее из включенных параллельно сопротивления резистора 9 и сопротив пения перехода коллек тор- эми ттер

R транзистора 4 уменьшается, Это к э4 равносильно увеличению глубины положительной обратной связи по току, Повьппение температуры окружающей среды приводит к уменьшению выходного напряжения устройства и напряжения на коллекторе транзистора 6. Поэтому транзистор 4 призакрывается, а сопротивление его перехода коллекторэмиттер увеличения. Это равносильно увеличению эквивалентного сопротивления определяемого из соотношения (12), что ослабляет действия положительной обратной связи по току. Поэтому для включения тран=.истора 6 повышается питающее напряжение, что равносильно смещению авольт-амперной характеристики S-типа вправо.

Кроме того, в устройство введены два транзистора 3 и 5 и-р-и-структуры, сопротивления переходов коллектор-эмиттер которых включены параллельно коллекторным резисторам 10 и 8 основных транзисторов 1 и 6. Повышение температуры окружающей среды приводит к уменьшению напряжения на базе транзистора 1. Это вызывает призакрывание транзисторов 3 и 5 и-р-п-структуры и увеличение сопротивлений переходов коллектор-эмиттер. В результате этого повышается эквивалентное сопротивление R, Ь определяемое как

>кЬг

Кя кэь

R J экЬ (R+ R )

8 к Э и уменьшается сила тока резистивного делителя, состоящего из резисторов

12, 15 и R, определяющего момен2 ты переключения устройства.

Поэтому дпя открывания транзисторов 2 и 1 требуется повысить питающее напряжение Е„, в результате чего вольт-амперная характеристика смещается вдоль оси напряжений вправо. Таким образом осуществляется термокомпенсация дрейфа параметров включения и выключения.

Фо р мул а и э о б р е тени я

Устройство с вольт-амперной характеристикой S-типа, содержащее первый

)5428

Составитель А.Меньшикова

Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Редактор П. Бобкова

Заказ 3886/э5

Тираж 928 Подписное !

3ПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Прои. водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14 и второй тр ги ист.-.ры п-р-и-структуры н транзистор р-п-р-структуры, при этом эмиттер транзистора р-п-р-структуры через первый резистор подключен к шине источника питания, коллектор через второй резистор — к общей шине, а база через третий резистор подключена к коллектору первого транзистора п-р-п-структуры, эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор которого через четвертый резистор подключен к эмиттеру транзистора р-и-рструктуры, а база через пятый резистор — с коллектором транзистора р-и-р структуры, база второго транзистора и-р-и-структуры подключена к эмиттеру транзистора р-и-р-структуры через шестой резистор, а также седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый резисторы, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения рабочего температурного диапазона при увеличении скорости компенсации температурного дрейфа, введены третий, четвертый и пятый транзисторы п-р-иструктуры, при этом коллектор третьего транзистора п-р-п-структуры подключен к эмиттеру транзистора р-п-р, база через седьмой резистор подклю5 чена к базе первого транзистора п р-иструктуры, коллектор которого соединен с эмиттером третьего транзистора п-р-п-структуры, коллектор второго транзистора и-р-и-структуры через восьмой

1р резистор соединен с эмиттером транзистора р-п-р-структуры, база †чер девятый резистор с коллекторами транзистора р-и-р-структуры и четвертого транзистора п-р-п-структуры, эмиттер

15 которого подключен к общей шине, а база которого через десятый резистор соединена с точкой соединения базы с эмиттером первого и второго транзнсторов и-р-и-структуры соответственно, коллектор четвертого транзистора и-р-и-структуры через одиннадцатый резистор соединен с базой пятого транзистора п-р-п-структуры, эмиттер и коллектор которого под25 ключены соответственно к эмиттеру третьего транзистора и-р-и-структуры и к базе транзистора р-п-р-структуры.