DE1588321A1 - Circuit arrangement for keeping a direct voltage constant - Google Patents

Circuit arrangement for keeping a direct voltage constant

Info

Publication number
DE1588321A1
DE1588321A1 DE19671588321 DE1588321A DE1588321A1 DE 1588321 A1 DE1588321 A1 DE 1588321A1 DE 19671588321 DE19671588321 DE 19671588321 DE 1588321 A DE1588321 A DE 1588321A DE 1588321 A1 DE1588321 A1 DE 1588321A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
circuit arrangement
derived
input
differential amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19671588321
Other languages
German (de)
Inventor
Tertel Klaus Guenter
Luetze Dipl-Ing Wilhelm Otto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IBM Deutschland GmbH
Original Assignee
IBM Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IBM Deutschland GmbH filed Critical IBM Deutschland GmbH
Publication of DE1588321A1 publication Critical patent/DE1588321A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/468Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc characterised by reference voltage circuitry, e.g. soft start, remote shutdown
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor

Description

Schaltungsanordnung zum Konstanthalten einer Gleichspannung Die rrfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Koiistanthalten einer Cleichspannung unter Verwendung eines geregelten Längswider- standes zwischen Eingangsspannung und Verbraucherspannung, wobei die ßegelspannung von der Differenzspannung zwischen einer Bezugs- spannung und einer der Verbraucherspannung proportionalen Spannung abgeleitet ist. Pu'rch. lls"-,PV:tetlt .C 13811 ist e^.n£? äcieeltüngsaaordnung zur Konstant- @a-1 er er eine?xi iin Längszwekg #x@y# @c.#l yo.y @,.. "° =. @a t.# g dienenden #°'zi ,# i`ri :@S ef "f`^".H.3'2hfL.S CD.Il.! V X @f`dß`.4@ h` '<2 4.5§rpe"4d:# #M i "L;C:`Enden r'SL#e,. e Ss"'e'3-StäY-ke@ ei ef :ie in, w'. ., "eil die: Cemass DAS 1 0115 ?U.3 ist es bekannt, zur Erzeugung der konstanten Vergleichsspannung eine an die Speisespannungaquelle angeschlossene Tleihenschaltung aus eurem ohmechen Widerstand und einer Zehnerdiode vorzusehen. Ilei diesen bekannten Hegelschaltungen ist der Durchgriff von Änderungen der Eingangsspannung auf die Iusfiangsspannung immer- noch relativ gross (einige Prozent). Die-s-Iiegt -Irn wesentlichen am Durchgriff der Eingangsspannung, auf die meist mit einer Zehnerdiode gebildete interne Bezugsspannung infolge des dirferenziellen Zehner- widerstandes. Gerade bei ternperaturstahilen Peferenz-Zehnerdioclen kann aus der- Sicht der lfalbleiterherstellung der Zehnerwiderstand nicht beliebig klein gemacht werden. Der bisher beniltzte Ausweg der llehr- fachsiebung itber eine`Kaskade aus vielen Zehnerdioden ist, gernessen am Erfolg relativ unwirtschaftlich. F:s ist Aufgabe der Erfindung, für eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art eine wesentlich bessere tVirkung reit geringerem Aufwand zur erreichen, Dies wird erfindungsgemhss dadurch erreicht, dass die Bezugsspannung oder eire von dieser abgeleitete Spannung an den ')iiiererrzeevergtirker-s artgeschlossen ist, dass denn .,@F-,iten Eingang ;`swa 13iffererrzefflverst;ir;;ers eine 1?egelgriisse zugeführt ist, die dem durch das 1's @zugsspannungselement fliessenden Strom oder einer fron diesem Strom abge leiteten %lel'f>ese proportional ist, mid dass die Spannung ain .Ausgang des niffereiirverst.;i-l;ers dekn i ßrzugsspannuiigseleinc!iit zugeführt ist. - Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des 1: , findungsgedaiikens be- steht darin, dass im Fall einer den 11'ert der Bezufisspannung übersteigen- den Verbraucherspannung ein nifferenz"verst.-irker vorgesehen ist, dessen Bezugsspannung von der Verbraucherspannung abgeleitet ist. Wird schliesslich gem:iss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Er- findungsgedankens fair eine zuaät zliche Vorwärtsregelung ein Teil der 1., itigangaspaitiiiiiig einem funkt zugeführt, dessen Potential einem Teil der Verbraucherspannung entapi-iclrt" so kann damit der Durchgriff der Fingangespannung auf die Verbraucherspannung vernaeliltieeigbar Hein geüiacht werden. Wird als 1tezugsspannungselement eine Zehnerdiode ge- wählt, so wird der durch die Zehnerdiode fliessende Strom weder direkt über einen Widerstand noch über Kaskaden mit V.ehnei-dioden aus der F,in- gangespannung entnommen, sondern von einem internen Regler geliefert und konstant gehalten. Dabei kann der benötigte Schaltungsaufwand rela- tiv niedrig gehalten werden. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Schal- tungsanordnung anhand der Zeichnungen näher erläutert: T;s zeigen: Fit;. 1 das Schaltbild ,eines erbten Ausführungsbeispieles der l@; rfiridung, und T'ig. 2 das Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispieles der l?rfindung. Circuit arrangement for keeping a direct voltage constant The rrfindung relates to a circuit arrangement for keeping the Koiistant a DC voltage using a regulated series resistance standes between input voltage and consumer voltage, whereby the level voltage of the differential voltage between a reference voltage and a voltage proportional to the load voltage is derived. Pu'rch. lls "-, PV: tetlt .C 13811 is e ^ .n £? äcieeltüngsaaordnung to constant- @a -1 he he a? xi iin longitudinal purpose # x @ y # @ c. # l yo . y @, .. "° =. @a t . # g serving # ° 'zi , # i`ri : @S ef "f` ^". H.3'2hfL.S CD.Il.! VX @ f`dß`.4 @ h` '<2 4.5§rpe "4d: # #M i "L; C:` ends r'SL # e,. E Ss "'e'3-StäY-ke @ ei ef: ie in, w'. ., "hurry the: Cemass DAS 1 0115 ? U.3 is known to generate the constant Comparison voltage connected to the supply voltage source A circuit made up of your ohmic resistor and a Zener diode to be provided. The penetration is one of these known Hegel circuits from changes in the input voltage to the input voltage always- still relatively large (a few percent). The-s-is -Irn essential Penetration of the input voltage, usually with a Zener diode generated internal reference voltage as a result of the dirferential tens resistance. Especially with temperature-stable reference diocles From the point of view of semiconductor manufacture, the Zener resistor cannot can be made as small as you want. The previously used way out of the teaching compartment sieving itber is a cascade of many tens diodes, is a pleasure to eat relatively uneconomical in terms of success. F: s is the object of the invention for a circuit arrangement of the initially mentioned kind a much better effect with less effort to achieve, This is achieved according to the invention in that the Reference voltage or a voltage derived from this at the ') iiiererrzeevergtirker-s is kind of closed that because ., @ F-, iten input; `swa 13iffererrzefflverst; ir ;; ers a 1? Egelgriisse supplied is the current flowing through the 1's @ tension element or a% l el'f> ese derived from this current is proportional, mid that the tension ain .output des niffereiirverst.; il; ers dekn i ßrzugsspannuiigseleinc! iit is supplied. - A particularly advantageous embodiment of the 1:, inventive conception it says that in the case of one of them exceeding the 11th of the attachment tension the consumer voltage a nifferenz "ampl.-irker is provided, whose Reference voltage is derived from the consumer voltage. Will finally according to a further advantageous embodiment of the inventive idea fair an additional forward control part of the 1., itigangaspaitiiiiiig fed to a radio whose potential is a part the consumer voltage entapi-iclrt "so that the penetration of the Finger voltage can be adjusted to the consumer voltage. Hein be observed. If a Zener diode is used as the 1st tension element selects, the current flowing through the Zener diode is neither direct via a resistor or via cascades with V.ehnei diodes from the F, in- taken from the output voltage, but supplied by an internal regulator and kept constant. The required circuit complexity can be rela- tively be kept low. In the following, embodiments of the inventive switching arrangement explained in more detail with reference to the drawings: T; s show: Fit ;. 1 the circuit diagram of an inherited embodiment of the l @; rfirnung, and T'ig. 2 shows the circuit diagram of a second exemplary embodiment of the invention.

Das erste Ausführungsbeispiel gemäss Fifi. 1 enthält einen zwischen Eingangsspannung V2 und Verbraucherspannung V5 geschalteten Längswiderstand 4. Dieser Längswiderstand wird mit fiilfe eines ersten Differenzverstärkers ,i geregelt. Die Pegelspannung wird vors einer Bezugsspannung Vßef urid von der Verbraucherspannung V5 abgeleitet. Als T'ke zugsspanriungselemerit ist im Ausführungebeispiel eine Zehnerdiode 2 angeordnet. , T'rfindungsgemhss ist ein zweiter Differenzverstärker 1 vorgesehen, dessen erster Eingang @1 die, Bezugsspannung VRef zugeführt bekommt, und dessen zweiter Eingangsklemme @2 eine Regelgrüsse zugeführt wird, die entweder dein Strom in der Zehnerdiode oder einer daraus abgeleiteten grüsse proportional ist. Der Ausgang f3 des Differenzverstärkers 1 liefert eine mit Hilfe eines Transistors 5 verstärkte Vorspannung V3. Dabei wird der Transistor 5 mit Hilfe einer Vorr spannung V1 betrieben. Von der Vorspannung V3 wird finit Hilfe eines Spannungsteilers R1 und R2 die lern zweiten Eingang f2 des Differenzverstärkere 1 zugeffilirte 13egelgrdene V3 abgeleitet. Ferner wird die Vorspannung/iiber einett Widerstand RS dem Rezugespatinungseletnetit l zugeführt. Von diesem wird in bekannter Weise Ober ein Potentiometer die llozugespanntitig itir den Differenzver- stärker 3 abgegriffen. Der Ausgang f3 ciea Differenzverat:irkers _1--regelt entsprechend der .Differenz der Eingangsgrusen die Vorspannunb V3 und tnacht damit die Bezugsspannungsquelle nahezu unabhängig von Veränderungen der Ein- gangsspaiiiiuiig V1. Der Differenzverstärker 1 sollte ein temperaturun- abhängiger Verstärker hoher Güte sein, deäeen Verstarkungsgrad jedoch nicht konstant zu sein braucht. Der zweite Differenzverstärker 3 regelt in bekannter Weise die Aus- gangsspannung oder einen Aubgangt'btroin durch Vergleich mit der jetzt konstanten Bezugsspannung VRef. Sobald die Verbraucherspannung V5 grösser ist 31s die Spannung VRef des 13ezugsspannungseleinents, hisst sich <lie Schaltung in verblüffender Weise vereinfachen. F'igo 2 werden die Neiden Difterenzverstäk ker I und ü aus F'ig , 1 zu e#nptii..gei-yic'infi#itieniife#e:#verst@ir# er 11 vereinigt. Die Vorspanrung V3 wird jetzt am Ausgang der Schaltung abgegriffen. Ein hoher Verstärkungsgrad dieses Differenzverstärkers sichert nicht nur einen sehr konstanten Strom irn IleferenzAleinent (Diode oder Zehnerdiodel, sondern heseitibt in gleichem Masse den finflues von L.astachwankungen auf die Ausgangsapannurig, da sich dieser hohe Verstiirkungskrad als 1?eduzierung des dynamischen Ausgangswiderstandes am Ausgang V5 bemerkbar macht. Durch Einspeisung eurer der Eingangsspannung V'' proportinnalen Vegel- griisse in dem Ilegelver-stiirker der Schaltung lässt sich der Einfluse von *inderungen der in weiten Grenzen vollstündig kompensieren, selbst dann, wenn der Differenzverstärker relativ ein- fach aufgebaut wurde. Die Finspelsung dieser Hegelgrilese geschieht gemäse Fig. 2 an einer Klemme 04 innerhalb eines aus Gien Widerständen IR I, R2 und einem Potentiometer bestehenden Spannungsteilers. Dic Eingangsspannung V2 wird dabei ilber einen Regelwiderstand 1i f zUhe- führt. Selbstverständlich ist auch eirie Vorwärtsregelung in einer- anderen bekannten Weise zur totalen Kompensation der Lastabhängigkeit iriii,#!lich. Durch die Kombination einer Vorwiirtsregelung mit den Schaltungen gemäss Fig. 1 und 2 lässt sich in-Crenzen auch ein negativer Innenwiderstand an den .Ausgangsklemmen darstellen. .ntit lfilfe vier erfindungsgcin;ibben Schaltung kann der Durchgriff der Eingangsspannung auf die Verbraucherspannung vernachl-issig- bar klein gemacht werden. ne-i- dazu benötigte Aufwand ist wesent- 14c11 geringer als bei bekannten Schaltungen. The first embodiment according to Fifi. 1 contains a series resistance 4 connected between input voltage V2 and consumer voltage V5. This series resistance is regulated with the aid of a first differential amplifier, i. The level voltage is derived from the load voltage V5 in front of a reference voltage Vßef urid. A Zener diode 2 is arranged as a T'ke tension tensioning element in the exemplary embodiment. According to the invention, a second differential amplifier 1 is provided, the first input @ 1 of which is supplied with the reference voltage VRef, and the second input terminal @ 2 of which is supplied with a control variable that is proportional to either the current in the Zener diode or a variable derived therefrom. The output f3 of the differential amplifier 1 supplies a bias voltage V3 amplified with the aid of a transistor 5. The transistor 5 is operated with the aid of a Vorr voltage V1. The bias voltage V3 is finitely learned with the help of a voltage divider R1 and R2 second input f2 of the differential amplifier 1 zugeffilirte 13egelgrdene V3 derived. Furthermore, the bias voltage is demineralized via a resistor RS Rezugespatinungseletnetit l supplied. From this one is known in Way via a potentiometer the llozugespanntitig it for the difference stronger 3 tapped. The output f3 ciea Differential Verat: irkers _1 - regulates according to the .Difference of the input greetings the preload V3 and thus the Reference voltage source almost independent of changes in the input gangsspaiiiiuiig V1. The differential amplifier 1 should have a temperature dependent amplifier of high quality, deäeen degree of amplification but does not need to be constant. The second differential amplifier 3 regulates the output in a known manner output voltage or a transition from a comparison with the now constant reference voltage VRef. As soon as the consumer voltage V5 is greater, the voltage VRef for 31s of the reference voltage element, the circuit is amazing Simplify way. In F'igo 2, the envious will amplify the difference I and ü from F'ig, 1 to e # nptii..gei-yic'infi # itien iife # e: # verst @ ir # er 11 united. The preload V3 is now at the output of the circuit tapped. A high gain of this differential amplifier not only ensures a very constant current in the interference alone (Diode or Zehnerdiodel, but hesitates in the same way the finflues from L.astachwufen to the initial apannurig, since this high gain as a reduction of the dynamic Output resistance makes noticeable at output V5. By feeding in your input voltage V '' proportional Vegel- Griisse in the Ilegelverstiirker of the circuit can be the influence of * changes to the within wide limits completely compensate, even if the differential amplifier is relatively fold was built up. The finspelsung of this Hegelgrilese happens 2 at a terminal 04 within one of Gien resistors IR I, R2 and a potentiometer consisting of a voltage divider. Dic Input voltage V2 is supplied via a variable resistor 1i f . leads. Of course, one feedforward control is also in another known way for total compensation of the load dependency iriii, #! lich. By combining a pre-control with the circuits according to A negative internal resistance can also be shown in FIGS. 1 and 2 at the output terminals. .ntit lfilfe four invention gcin; ibben circuit can the penetration the input voltage is negligible to the consumer voltage. can be made small. ne-i- the effort required for this is essential- 14c11 lower than in known circuits.

Claims (1)

Patentansprüche Schältungsanordnung zum Konstanthalten einer G1eichapannung unter Verwendung eines geregelten Längawiderstandeb zwischen 1-:ingangsspannung und Verbraucherspannung, wobei die Regelspannung von der Differenzspannung zwischen einer I3 -zugsspanneng und einer der Verbraucherspannung proportionalen Spannung abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die F3(!'zugsspannung (Vlief 1 oder eine von dieser abgeleitete Spannung an den Eingang (e1) eines Differenzverstärkers (1) angeschlos- sen ist, dem zweiten Eingang (f2) des. Differenzverstärkers eine Regelgrösse zugeführt ist, die dem durch das Bezugsspannungselement (2) fliessenden Strom oder einer von diesem Strom abgeleiteten Grösse proportional ist, und dass die Spannung am Ausgang (f3) des Differenzverstärkers (1) dem Bezugaspannungselement (21 zugeführt ist. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, (last; im Fall einer den Wert der Bezugsspannung (Vßef) iibersteigen(len Ver'l)i'aucliei'Spanitiiiig (V51 (ein Differenz- verst:irk(>i' (%'11) vorgesehen ist, dessen ßi!ziigsspaiintiiig (V1deP) von der Verbraucherspannung (V5) abgeleitet ist. 3. Schaltungsanordnung nach den Ansprilchen 1 und :.', (lailm'ch gekerinzeichnet, dass für eine zus:itzliche @nl'W:II'tSI'c?@?llln@ ein Teil der l-:itigangsspaiiniing (V3) einem T'iinlit (h) zuge- führt ist, ()essen rotenti.i1 Einein Teil der Verbraucher- spannung entspricht.
Circuit arrangement for keeping a equalization voltage constant using a regulated series resistance between 1-: input voltage and load voltage, the control voltage being derived from the differential voltage between an I3 tension tension and a voltage proportional to the load voltage, characterized in that the F3 (! 'Tension tension ( Vlief 1 or have been connected is derived from this voltage to the input (e1) of a differential amplifier (1), A controlled variable is fed to the second input (f2) of the differential amplifier, which is proportional to the current flowing through the reference voltage element (2) or a variable derived from this current, and that the voltage at the output (f3) of the differential amplifier (1) is proportional to the reference voltage element (21 is supplied. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized draws, (last; in the case of one, the value of the reference voltage (Vßef) overcome (len Ver'l) i'aucliei'Spanitiiiig (V51 (a difference ampl: irk (> i '(% '11) is provided, whose ßi! ziigsspaiintiiig (V1deP) is derived from the consumer voltage (V5). 3. Circuit arrangement according to Claims 1 and:. ', (Lailm'ch marked that for an additional @ nl'W: II'tSI'c? @? llln @ a part of the l-: itigangsspaiiniing (V3) is assigned to a T'iinlit (h) leads is () eat rotenti.i1 A part of the consumer voltage corresponds.
DE19671588321 1967-01-25 1967-01-25 Circuit arrangement for keeping a direct voltage constant Pending DE1588321A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEJ0032841 1967-01-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1588321A1 true DE1588321A1 (en) 1969-11-06

Family

ID=7204585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671588321 Pending DE1588321A1 (en) 1967-01-25 1967-01-25 Circuit arrangement for keeping a direct voltage constant

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1588321A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003028209A1 (en) * 2001-09-27 2003-04-03 Battelle Memorial Institute Transistor-based interface circuitry

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003028209A1 (en) * 2001-09-27 2003-04-03 Battelle Memorial Institute Transistor-based interface circuitry
US6696887B2 (en) 2001-09-27 2004-02-24 Matthew S. Taubman Transistor-based interface circuitry
US6867644B2 (en) 2001-09-27 2005-03-15 Battelle Memorial Institute Current control circuitry
US7176755B2 (en) 2001-09-27 2007-02-13 Battelle Memorial Institute Transistor-based interface circuitry

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3523400C2 (en) Circuit arrangement for a class AB output stage with a large oscillation range
DE3328082C2 (en) Voltage reference circuit
DE2113630A1 (en) Electric control circuit
DE2160432C3 (en) Constant voltage circuit
DE2254618B2 (en) INTEGRATED VOLTAGE REGULATION CIRCUIT
DE3136780A1 (en) INTEGRATED SEMICONDUCTOR CIRCUIT
DE3035272A1 (en) OPERATIONAL TRANSCONDUCTIVE AMPLIFIER WITH A NON-LINEAR COMPONENT COMPONENT AMPLIFIER
DE2260405B2 (en) Reference voltage generator circuit
EP0169388B1 (en) Integrated constant-current source
DE1487396B2 (en) Voltage divider circuit
DE3439114A1 (en) BAND GAP VOLTAGE REFERENCE
DE3432510C2 (en)
DE2506318A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR GAIN CONTROL
DE2905659C3 (en) Push-pull amplifier circuit
DE19951620B4 (en) Differential amplifier circuit
DE2850487A1 (en) TRANSISTOR AMPLIFIER CIRCUIT
DE2533421A1 (en) MONOLITHIC AMPLIFIER
DE2324426C3 (en) Amplifiers for telephone systems
DE2354340B2 (en) SIGNAL AMPLIFIER WITH STABILIZED WORKING POINT
DE2438883A1 (en) FEEDBACK AMPLIFIER
DE1588321A1 (en) Circuit arrangement for keeping a direct voltage constant
DE102008032548A1 (en) Voltage regulator pole shift method and device
DE2522490C3 (en) Stabilized transistor amplifier
EP0836286B1 (en) Circuit arrangement for acquiring a supply voltage from a bus
DE3603799A1 (en) CURRENT MIRROR SWITCHING