Устройство для регулирования температуры

 

Союз Советскнк

Социалистическнх республик

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 699500 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.05.78 (21) 2610789/1 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 25. 1 1. 79..Бюллетень

Дата опубликования описания 28.11 (5I)M. Кл.

G 05 З 23/19

Государственный номнтет

СССР оо делам изооретеннй и открытий (») УДК621.555 .6 (088.8) (72) Автор изобретений

A. П. Пиляев (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение предназначено для автоматического регулирования температуры и может быть использовано для температурной стабилизации подложки интегральных схем (ИС).

Известен регулятор температуры под5 ложки, ИС состоящий из регулирующего усилителя, датчика температуры, выполненного на одном транзисторе ИС нагревателя, выполнейного на другом транзисторе ИС (1).

Недостаток таких регуляторов состоит в том, что необходимо испольэовать два транзистора ИС.

Наиболее близким к изобретению по

15 технической сущности является устройся во, содержащее операционный усилитель, неинвертирукхций вход которого соединен с эадатчиком температуры, а выход через эмиттерный повторитель - с коллектором транзисторного датчика-нагревателя (2j

Однако такое устройство имеет низкую точность поддержания температур иэ-за того, что напряжение на переходе эмиттер-база транзистора зависит не только от температуры подложки ИС, но и от регулирующего воздействия, т. е. напряже ния на переходе транзистора коллекторбаза.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Для этого оно содержит резистивный делитель напряжения и резистор, включенный в цепь задатчика температуры, причем эмиттер транзисторного датчиканагревателя подключен через резистивный делитель напряжения к неинвертируюmeMy входу операционного усилителя, а база- к резистору, включенному в цепь задатчика температуры, G также,тем, что коллектор транзисторного датчиканагревателя соединен через резистор с неинвертируюшим входом операционного усилителя.

На чертеже приведена прицципнальная схема устройства. ды усилителя 2. Если мост сбалансирован, то изменение тока базы не вызывает появления разностного напряжения HB входах усилителя 2. Влияние на точность регулирования напряжения обратной связи устраняется включением резистора 7 между коллектором транзистора 1 и неинвертирующим входом операционного усилителя 2. При определенной величине резистора 7 разностное напряжение на входах усилителя 2 не будет зависеть от напряжения обратной связи.

Предлагаемое устройство позволяет при использовании одного транзистора в

15 качестве датчика-нагревателя стабилизировать температуру подложки ИС с большей точностью, чем известный регулятор.

20 Формула изобретения

1. Устройство для регулирования температуры, содержащее операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с задатчиком температуры, а выход через эмиттерный повторитель— с коллектором транзисторного датчиканагревателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит резистивный делитель напряжения и резистор, включенный в цепь задатчика температуры, причем эмиттер, транзисторного датчика-нагревателя подключен через резистивный делитель напря35 жения к инвертирукхцему входу операционного усилителя, а база — к резистору, включенному в цепь задатчика температуры, 2. Устройство по п. 1, î z л и ч а ю40 щ е е с я тем, что коллектор транзисторного датчика-нагревателя соединен через резистор с неинвертирующим входом операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах Л„ Энергия, 1974, с. 126.

2. Дворак,Использование одного транзистора в качестве датчика температуf 1 ры и нагревателя„Электроника, 1976, Х9 6, с. 60 (прототип).

3 699500

Оно содержит транзисторный датчикнагреватель (транзистор) 1, операционный усилитель 2, эмиттерный повторитель 3, резистивный делитель напряжения на резисторах 4 и 5, выполняющий функцию задатчика температуры, резистор 6, включенный последовательно в цепь задатчика и в цепь базы транзистора 1, резистор 7, соединяющий коллектор транзистора 1 с неинвертирующим входом усилителя 2, резистивный делитель напряжения на резисторах 8 и 9, соединяющий эмиттер транзистора 1 с инвертирующим входом усилителя 2, резистор 10, задающий эмиттерный ток через транзистор 1, конденсатор 11, включенный с выхода на инвертирующпй вход усилителя 2 для обеспечения его устойчивости.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении температуры подложки ИС, на которой расположен транзистор 1, от заданной напряжение на переходе эмиттер-база изменяется. Это напряжение сравнивается с напряжением, снимаемым с резисторов 4 и 5, а разность усиливается операционным усилителем 2 и повторителем 3 и прикладывается к переходу коллектор-база транзистора 1, вызывая в зависимости от знака разностного напряжения нагрев или охлаждение транзистора 1," а также изменение тока базы из-за зависимости коэффициента передачи по току транзистора от напряжения на переходе коллектор-база и изменение напряжения на переходе эмиттер-база из-за эффекта обратной связи по напряжению в транзисторе. Падение напряжения на активном сопротивлении базы от тока базы и напряжение обратной связи вносят вклад в разностное напряжение и уменьшает точность регулирования температуры подложки ИС. Влияние на точность регулировангя тока базы устраняется с и.",мощью резисторов 6,8 и 9, которые совместно с активным сопротивлением базы образуют четырехплечий мост, в одну из диагоналей которого включен эквивалентный источник тока базы, а в другую диагональ включены вхо6999500

Составитель А. Птенцова

Редактор Т. Клюкина Техред О. Андрейко Корректор М. Вигула

Заказ 7227/52 Тираж 1015 Подписное

14НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4