CS208403B1 - Connection of the voltage regulator with negative impedance convertor - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 208403 (11) (Bl) (22) Přihlášené 31 01 79(21) (PV 690-79) (51) Int. Cl.3 H 03 G 3/10 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (40) Zverejnené 31 12 80 (45) Vydané (75) Autor vynálezu ILKO JÁN ing., BRATISLAVA (54) Zapojenie regulátora napátía s negativným impedancným konvertorem

Vynález sa týká zapojenia regulátora napátías tranzistorom riádeným polom a negativnýmimpedancným konvertorom.

Zapojenia regulátorov napátía s tranzistormiriadenými polom využívajú pre spojitá reguláciudynamická změnu odporu kanálu pričom je tran-zistor zapojený najčastejšie v priečnej vetve deličatvořeného odporom a tranzistorom.

Nevýhodou týchto zapojení je, že pri zváčšovanídynamického odporu kanálu zváčšuje sa na ňomi regulované napátie, čo zapříčiňuje zvyšovanienelineámeho skreslenia v oblasti, kedy sa riadiacenapátie blíži k prahovému. Významný podiel na skreslení májá páme har-monické zložky, ktorých odstránenie vyžaduješpeciálne diferenčné zapojenia alebo zavádzaniespatných vázieb z kolektora tranzistorariadenéhopolom na riadiacu elektrodu obvykle pomocou RCčlenov, ktorých použitie však znižuje áčinok linea-rizácie v oblasti nízkých kmitočtov. Rovnakopřítomnost kondenzátora spósobuje výkyvy jedno-směrného potenciálu na kolektore pri rýchlejzmene riadiaceho napátía.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojenie podlávynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, ževstupná svorka je připojená cez pozdížný odpork invertujácemu vstupu zosilňovača, kolektoruprvého tranzistora riadeného polom, emitor ktoré- ho je připojený k zemniacej svorke a riadiacaelektroda ktorého je připojená k riadiacej svorke,dalej k jednému konců spátnovázobného odporu,druhý koniec ktorého je totožný s výstupomzosilňovača a s výstupnou svorkou, ktorá je cezodpor připojená k neinvertujácemu vstupu zosil-ňovača ako aj ku kolektoru druhého tranzistorariadeného polom, riadiaca elektroda ktorého jetotožná so svorkou pre přivedeme konštantnéhojednosměrného napátía, pričom emitor je připoje-ný k spoločnej zemniacej svorke pre vstupná bránuá pre výstupná bránu. Výhodou uvedeného zapojenia je, že jednodu-chým spósobom sa dosahuje priaznivej změnyregulovaného napátía na dynamickom odporeriadiaceho prvku, t. j. pri zvyšovaní odporu kanálusa na ňom napátie znižuje, vzhladom na paralelnék němu pripájaný záporný odpor, ktorý představu-je vstupný odpor negativného impedančného kon-vertora. Pomocou druhého tranzistora riadenéhopolom a diferenčného vstupu operačného zosilňo-vača sa kompenzuje vplyv párnych harmonickýchzložiek prvého tranzistora riadeného polom. s Regulátor napátia bude ďalej bližšie popísanýa jeho funkcia podrobné vysvětlená použitímpřiložených výkresov. Zapojenie regulátora napá-tia je znázorněné na obr. 1. Na obr. 2 je inákonfigurácia zapojenia regulátora s negativným 208403

Claims (3)

1. Napátie UF pósobí na odpore, ktorý je tvořenýparalelnou kombináciou odporu kanálu RT1 prvé-ho tranzistora riadeného polom a vstupným odpo-rom RvSt negativného impedančného konvertora,pričom zrejme je UF — K . Rti . Rt2 Ri. Ryi — K. R,. Rt2 — R · Rti · Rt2 •Ui(3)

   Pre K = 1 a Rj>> RT2 je ďalej1 Rti . Rt2 208403 impedančným konvertorom. Na obr. 3 je grafickýpriebeh podlá rovnice (7). Vstup je připojený k děličů, ktorý je tvořenýpozdížnym odporom R! a priečnym odporomvytvořeným paralelnou kombináciou odporu ka-nálu tranzistora riadeného polom Tt a vstupnýmodporom Rvst negativného impedančného konver-tora, ktorý je reprezentovaný zosilňovačom Z,odpormi R2, R3 a odporom kanálu v otvorenomstave druhého tranzistora riadeného polom T2.Druhý tranzistor je trvale otvorený napátím Uo, Samotná regúlácia’ signálu, ktorý sa pripája nasvorku 1 sa uskutOČňuje na děliči, ktorý je vytvoře-ný z pozdízneho odporu Rx a dynamického odporukanálu RT3 tranzistora naděného polom Tt. Změ-nou riadiaceho napátia Ur na svorke 3 dochádzak zmene dynamického odporu tranzistora Tv tými k zmene deliaceho poměru. Změna signálutakouto reguláciou sa prenáša na výstup zosilňova-ča, ktorý má zároveň tú funkciu, že představujespolu so svojimi vonkajšími obvodovými prvkamia to odpormi R2, R3 a dynamickým odporomkanálu RT2 tranzistora T2 negativny impedančnýkonvertor. V tomto případe sa využívá tej jeho vlastnosti, žena svojom vstupe představuje záporný odpor,ktorý je týmto spósobem pripájaný paralelnék výstupu spomínaného deliča a zabezpečuje takv paralelnej konfigurácii s dynamickým odporomkanálu tranzistora Tj význačný priebeh regulova-ného napátia ako ho znázorňuje obr, 3. Pre zapoj enie podlá obr. 1 možno použiť ozna-čenie: RT1 ... dynamický, odpor kanálu prvého tranzis-tora riadeného polom RT2 ... odpor kanálu druhého tranzistora riade-ného polom, definovaný pre konštantnériadiace napátie Uo na riadiacej elektróde R^t ... vstupný odpor zapojenia tvořeného ope-račným zosilňovačom, odpormi R2, R3,Rn, ktoré reprezentuje negativny impe-dančný konvertor, pričom platí Rvs, = - · RT2 (1) R3 resp. ak označíme UF = - Ri Rti — R' • U, (4) Τ2 Napátie na neinvertujúcom vstupe je u-Ř^T'Uí Vychádzajúc zo vzťahu

   bude Rvst = — K. RT2 (2) PREDMET Zapojenie regulátora napátia s negativným im-pedančným konvertorom vyznačené tým, že vstup-ná svorka (1) je připojená cez pozdížny odpor (RJk invertujúcemu vstupu zosilňovača (Z), kolektoru(DJ prvého tranzistora riadeného polom (Tt), (5) (Up - Uf) · Ao = U2 (6) kde Ao je zosilnenie operačného zosilňovača bezspátnej vázby, možno s uvážením, že třetí odpor R3je ovela váčší ako odpor kanálu RT2, ďalej preRj = R3 písať pre přenos -A„ Úl Rti Rti — Rt2, (7) Pričom RT1 je daný hodnotou riadiaceho napátiaUr na svorke 3. Rovnicu (7) graficky interpretujeobr. č. 3, pričom tiež poukazuje na význačnúzávislost’ přenosu na hodnotu odporu kanálu prvé-ho tranzistora Tx - pri zvyšování odporu kanálupřenos klesá, rovnako ako napátie na prvomtranzistore Tj v zmysle rovnice (4). Druhý tranzis-tor T2 má v zapojení nasledovnú funkciu: vzhl’a-dom na určité nelineárně vlastnosti tranzistorovriadených polom, vzniká na ich odpore kanálui rušivá druhá harmonická zložka. Jej vplyv jeznižovaný právě zapojením druhého tranzistorariadeného polom T2 do neiqvertujúceho vstupu,pretože na ňom vnikajúca druhá harmonická je vofáze s rovnakou zložkou signálu na prvom tranzis-tore 1|. Diferěnčný zosilňovač na vstupe operačnéhozosilňovača súhlasné zložky, potláča, čím sa do-siahne zníženie nelineárneho skreslenia prenáša-ného signálu. Zapojenie regulátora s negativným impedanč-ným konvertorom možno použiť i v konfiguráciipodlá obr. č.
2. 2. VYNALEZU eieitor (S3) ktorého je připojený kzemiacej svorke(5) a riadiaca elektroda (Gt) ktorého je připojenák riadiacej svorke (3), ďalej k jednému koncůspátnovázobného odporu (R2), druhý koniec kto-rého je totožný s výstupom zosilňovača (Z) a vý- stupnou svorkou (2), ktorá je cez třetí odpor (R3)připojená k neinvertujícemu vstupu zosilňovačaako aj ku kolektoru (D2) druhého tranzistorariadeného polom (T2), riadiaca elektroda (G2)ktorého je totožná so svorkou (4) pre přivedeme 208403 konštantného jednosměrného napátia (Uo), pri-čom jeho emitor (S2) je připojený k spoločnejzemniacej svorke (5) pre vstupná bránu (1., 5)a výstupná bránu (2, 5).
3. 3 výkresy