Источник опорного напряжения

 

Область использования: в источниках стабилизированного напряжения. Сущность изобретения:устр-во содержит полевые транзисторы 1, 2, затворы подключены к заземленной шине, резистор 3, включенный между стоком транзистора 2 и заземленной шиной, и конденсатор 4, включенный между объединенными истоком транзистора 1 и стоком транзистора 2 и заземленной шиной. Выходное опорное напряжение снимается с резистора 3. Оно стабильно (прецизионно) и. может иметь значение ниже 1 В и нулевой температурный коэффициент. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 F 3/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874966/07 (22) 21.09.90 (46) 07,02,93. Бюл, № 5 (71) Особое конструкторское бюро Института космических исследований АН СССР (?2) В.Ф.Шинкарев (56) Хоровиц П. и Хилл У, Искусство схемотехники. М.: Мир, т.1, 1986, с.406. рис.6,53а.

Заявка ФРГ ¹ 2448827, кл. 6 05 F 1/56, 1976, (54) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Область использования: в источниках стабилизированного напряжения. Сущ» БЫ 1793434 А1 ность изобретения: устр-во содержит полевые транзисторы 1, 2, затворы подключены к заземленной шине. резистор 3, включенный между стоком транзистора 2 и заземленной шиной, и конденсатор 4, включенный между объединенными истоком транзистора 1 и стоком транзистора 2 и заземленной шиной. Выходное опорное на-. пряжение снимается с резистора 3. Оно стабильно (прецизионно) и. может иметь значение ниже 1 В и нулевой температурный коэффициент. 2 ил.

1793434

Изобретение относится к электронике, в частности, к источникам стабилизированного напряжения.

Известна схема источника тока с автоматическим смещением, выполненная на полевом транзисторе с р-и-переходом и резистором, Схема является лучшим источником тока, имея большое выходное сопротивление в силу того, что истоковый резистор обеспечивает увеличение выход- ного полного сопротивления за счет обратной связи и сам полевой транзистор имеет большое дифференциальное сопротивление при смещении затвора; Недостатком такой схемы является отклонение от типичного значения температурного коэффициента, диапазона напряжения нагрузки и изменение напряжения питания.

Наиболее близким по технической сущности является источник опорного напряжения, содержащий полевой транзистор с р-п-переходом, в истоковую цепь которого включен резистор, падение напряжения на нем — это напряжение отсечки полевого транзистора, второй резистор дает возможность устанавлйвать напряжение выходного сигнала. Недостатком известной схемы является изменение заданного тока при изменении входного напряжения, а следовательно, изменение напряжения выходного сигнала. Этот недостаток нередко вынуждает отказаться от данного источника опорного напряжения на полевом транзисторе и прибегнуть к более сложной, громоздкой и дорогой схемотехнике.

Целью изобретения является повышение стабильности выходного напряжения при низком уровне пульсаций, Для достижения этой цели в известный источник опорного напряжения, содержащий два полевых транзистора, цепи стокисток которых включены последовательно между одним из выводов для подключения источника питающего напряжения и выводом для подключения нагрузки, при этом затвор второго полевого транзистора соединен с другими выводами для подключе-ния источника питающего напряжения и нагрузки, подсоединенными к заземленной шине, введен конденсатор, включенный между объединенными истоком первого и стоком второго полевых транзисторов и заземленной шиной, а затвор первого полевого транзистора. подключен к затвору второго полевого транзистора.

Данное изобретение соответствует критерию новизна. Анализ известных аналогич--ных технических решений в исследуемой области, т.е. электронике, .вычислительной техники и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в описываемой схеме источника опорного напряжения, и признать изобретение соответствующим критерию

"существенные отличия".

На фиг. 1 приведена электрическая схема источника опорного напряжения; на фиг.

2- характеристика тока lc стока в зависимости от напряжения U

Источник опорного напряжения (фиг. 1) содержит первый полевой транзистор 1, истоковым выводом подключенный к стоку второго полевого транзистора 2. Исток транзистора 2 через резистор 3 соединен с

15 заземленной шиной. Объединенные исток транзистора 1 и сток транзистора 2 через емкостной фильтр-конденсатор 4 соединеНапряжение. приложенное к затвору транзистора 2, равно Ua = 44л, оно устанавливается резистором 3. сопротивление

Яз резистора предварительно рассчитыва03,4,5 ется по формуле Вз=, окончательно сг подбирается при настройке, 55 ны с заземленной шиной, к которой подклю20 чены также затворы транзисторов 1, 2.

Источник опорного напряжения работает следующим образом.

В рабочем состоянии резистор 3 задает ток стока транзистора 2 (фиг. 2), падение

25 напряжения на резисторе 3 обеспечивает отрицательное. смещение затвора транзистора 2. Суммарное падение напря>кения на транзисторе 2 и резисторе 3 обеспечивает отрицательное смещение затвора транзи30 стора 1. Ток стока транзистора 1 обеспечивается транзистором 2 и резистором 3.

Таким образом образуется замкнутая цепь стабильного тока. Стабильный ток, протекающий через резистор 3, создает стабильное

35 падение напряжения.

Стабильное падение напряжения в этом случае используется в качестве выходного опорного напряжения, Выбор опорного напряжения проводят по имеющимся на каж40 дый тип полевого транзистора характеристикам, приведенным на фиг. 2, следующим образом. Выбираем строго горизонтальную характеристику относительно оси абсцисс .(фиг. 2) для транзистора 2

"5 (фиг, 1), минимальное напряжение отсечки— это минимальное напряжение, которое можно приложить к стоку-истоку транзистора 2, По этой характеристике на оси ординат откладывают ток стока транзистора 2, 50 для транзистора 1 ток стока является таким же т. е, с = c > (1).

1793434

Р С

Составител ь С. Ситко

Техред М,Моргентал

Корректор С, Лисина

Редактор С. Кулакова

Заказ 505 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

А для транзистора 1 напряжение, приложенное к затвору, равно

0з1 = 0з2 + UCU2 (2)

Транзистор 1 выбирают по условию формул (1) и (2).

Минимальное напряжение отсечки для транзистора 1 также выбирается по строго (желательно) горизонтальной характеристике (фиг. 1), Конденсатор 4 служит для подавления каких-либо пульсаций, идущих от источника питания, Стабильный ток, протекающий через резистор 3, создает на нем стабильное падение напряжения, которое

Формула изобретения

Источник опорного напряжения, содержащий два полевых транзистора, цепи сток-исток которых включены последовательно между одним иэ выводов для подключения источника питающего напряжения и выводом для подключения нагрузки, при этом затвор второго полевого транзистора соединен с другими выводами для подключения источника питающего наможно использовать как опорное напряжение.

Описываемое техническое решение по сравнению с прототипом обладает следую5 щими преимуществами: обеспечивает стабильным (прецизионным) напряжением эа счет введения дополнительного полевого . транзистора и конденсатора, простотой настройки, минимальным количеством эле10 ментов, высокой надежностью, возможностью получения опорного напряжения ниже одного вольта, нулевым температурным коэффициентом смещения. пряжения и нагрузки, подсоединенными к заземленной шине, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения при низком уровне его пульсаций, в него введен конденсатор, включенный между объединенными истоками первого и стоком второго полевых транзисторов и заземленной шиной, а затвор первого полевого транзистора подключен к затвору второго полевого транзистора.