Интегральный двухполюсный стабилизатор тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение температурной стабильности выходного тока. Устройство содержит формирователь тока, состоящий из регулирующих транзисторов 1-4 измерительно-усилительного транзистора 5 и датчика тока на резисторах 7 и 12 и транзисторе 6, и повторитель тока на транзисторах 1-3 и резисторах 9 и 12. Вход и выход формирователя тока соединены соответственно с выходом и входом повторителя тока. Повышение температурной стабильности выходного тока достигнуто за счет компенсации нелинейных составляющих выходного тока путем шунтирования резистором 12 цепи из последовательно соединенных транзистора 6 и резистора 7 и подключения коллектора транзистора 13 непосредственно к полюсу, минуя вход повторителя тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g С 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRIVI

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4251884/24-07 (22) 28.05.87 (46) 23.06.90. Бюл. В 23 (72) А.П.Соловьев и В.Т.Шароватов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Электроника, 1969, N- IÎ, с.76.

Патент США N 3886435, кл. G 05 F 1/56, 1975 ° (54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ДВУХПОЛЮСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель— повышение температурной стабильности выходного тока. Устройство содер„„80„„1573453 А 1

2 жит формирователь тока, состоящий из регулирующих транзисторов 1-4, измерительно-усилительного транзистора

5 и датчика тока на резисторах 7 и

12 и транзисторе 6, и повторитель тока на транзисторах 1-3 и резисторах

9 и 12. Вход и выход формирователя тока соединены соответственно с выходом и входом повторителя. тока. Повышение температурной стабильности выходного тока достигнуто за счет компенсации нелинейных составляющих выходного тока путем шунтирования резистором !2 цепи из последовательно соединенных транзистора 6 и резистора 7 и подключения коллектора транзистора 13 непосредственно к полюсу, минуя вход повторителя тока. 1 ил.

1573453

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

Целью изобретения является повышЕние температурной стабильности выхОдного тока стабилизатора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема интегрального двух-10 полюсного стабилизатора тока.

Интегральный двухполюсный стабилйзатор тока содержит первый 1, второй 2 и третий 3 биполярные транзисторы, а также четвертый 4, пятый 5 и шестой 6 биполярные транзисторы, тип проводимости которых противоположен типу проводимости первого 1, втоpbro 2 и третьего 3 транзисторов.

При этом база транзистора 1 соединена 20 с базой и коллектором транзистора 2 и эмиттером транзистора 3, база которого соединена с коллекторами транзистора 1 и 4. База транзистора 4 соединена с коллекторами транзисторов 25

3 и 5. База транзистора 5 соединена с эмиттером транзистора 4, базой и коллектором транзистора 6, эмиттер которого через резистор 7 соединен с первым полюсом 8 и эмиттером транзис- 30

1 тора 5. Эмиттеры транзисторов 1 и 2 через резисторы 9 и 10 соответственно соединены с вторым полюсом 11.

Устройство содержит также резистор 12 и седьмой биполярный транзистор 13, тйп проводимости которого совпадает с типом проводимости транзисторов 46. При этом эмиттер транзистора 13 соединен с базой транзистора 5 и через резистор 12 с первым полюсом 8 40 и эмиттером транзистора 5, база транзистора 13 соединена с коллекторами транзисторов 3 и 5, а коллектор — с вторым полюсом 11.

1 45

Стабилизатор работает следующим образом.

Транзисторы 5 и 6 работают при различных плотностях эмиттерных токов. В результате на резисторе 7 выделяется напряжение, равное разности йадений напряжения на прямовключениых эмиттерньм переходах этих транзисторов. Это,напряжение (при условии изготовления транзисторов в едином технологическом цикле) однозначно определяется повышением плотностей эмиттерных токов и температурой окружающей среды

КТ Ig

U — --1n--, 7 где I, I6 — плотности токов через эмиттерные переходы транзисторов 5 и 6 соответственно, Т вЂ” абсолютная температура, К вЂ” постоянная Больцмана, заряд электрона, U — напряжение на резисторе 7.

Нормировка плотностей токов транзисторов 5 и 6 может быть осуществлена различными способами: либо путем использования транзистора 6 с площадью эмиттера, большей площади эмиттера транзистора 5 при равных токах этих транзисторов (при этом значения сопротивлений резисторов 9 и 10 выбираются одинаковыми), либо путем использования транзисторов 5 и 6 с одинаковыми площадями эмиттеров, но при различных токах (при этом значение сопротивления резистора 9 выбирается большим, чем значение сопротивления резистора 10), либо комбинированным способом.

Напряжение, выделяемое на резисторе 7, создает ток через эмиттерный переход транзистора 6, пропорциональный абсолютной температуре. Токи баэ транзисторов 1, 3, 4 и 5 можно не учитывать, так как по величине они значительно меньше коллекторных (эмиттерных) токов и, как противоположно направленные, взаимокомпенсируются.

Транзисторы 1 и .2 выполняют функцию токового зеркала, отражая ток .транзисторов 1, 4 и 6 в цепь транзисторов 2,3,5 с коэффициентом пропорциональности, определяемым отношением значений сопротивлений резисторов 9 и 10 ° Поскольку ток транзистора 6 с изменением температуры изменяется, то это приводит к наличию нелинейности в законе его изменения, т.е. ток в цепи резистор 7- — транзистор 6 не пропорционален абсолютной температуре и имеет положительный температурный коэффициент. Ток через резистор

12 задается напряжением прямосмещенного эмиттерного перехода транзистора

5, выделяемым на резисторе 12. Так как это напряжение линейно падает с ростом температуры, ток через резистор 12 имеет отрицательный температурный коэффициент и компенсирует ли

73453 6 имеет повышенную температурную стабильность выходного тока за счет уменьшения нелинейной составляющей выходного тока.

5 15 нейную составляющую изменения тока транзистора 6.

Далее суммарное значение токов, протекающих. через транзистор 6 и резистор 12, распределяется между транзисторами 4 и 13. При идентичности транзисторов 4 и 13 токи через них практически одинаковы и равны половине упомянутого суммарного тока. Поровну разделяется и нелинейная составляющая часть суммарного тока. Половина нелинейной составляющей суммарного тока отражается с помощью токового зеркала в цепи транзисторов

2 и 3, а, следовательно, и в цепи транзистора 5. Но поскольку нелинейная составляющая имеет небольшое значение, то это практически не сказывается на характере изменения напряжения база — эмиттер транзистора 5.

В результате в выходном токе стабилизатора действует полуторакратная нелинейная составляющая суммарного тока. B известном стабилизаторе нелинейная составляющая выходного тока имеет удвоенное значение по сравнению с нелинейной составляющей токов транзистора 6 и резистора 12, поскольку вся нелинейная составляющая отражается в токовом зеркале и поступает на выход стабилизатора.

При изменении напряжения питания ток стабилизатора практически не изменяется, поскольку остаются постоянными напряжения на эмиттерных переходах транзисторов и, следовательно, токи через транзисторы.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый стабилизатор

Формула изобретения

Интегральный двухполюс ный с табилизатор тока, содержащий первый, второй

1 и третий транзисторы одного типа проводимости, четвертый, пятый, шестой и седьмой транзисторы противоположного типа проводимости, четыре резистора, при этом база первого транзис1 тора соединена с базой и коллектором второго транзистора и с эмиттером третьего транзистора, база которого соединена с коллекторами первого и четвертого транзисторов, а коллектор—

20 с коллектором пятого транзистора и базой четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором шестого транзистора, база которого соединена с базой пятого транзистора, 25 а эмиттер через первый резистор соединен с первым полюсом и эмиттером пятого транзистора, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены соответственно через второй и третий

3р резисторы к второму полюсу, первый полюс через четвертый резистор соединен с базой пятого и с эмиттером седьмого транзистора, база которого соединена с базой четвертого транзистора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с.целью повышения температурной стабильности выходного тока, коллектор седьмого транзистора подключен к второму полюсу, а коллектор и база шестого

40 транзистора объединены межпу собой.

Составитель В.Есин

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор О,Кравцова

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 1643

Подписное

Тираж 653

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101