DE1949738A1

DE1949738A1 - Schaltungsanordnung zur Stabilisierung kleiner Gleichspannungen

Info

Publication number: DE1949738A1
Application number: DE19691949738
Authority: DE
Inventors: Juergen Helm; Gerhard Schoene
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-10-02
Filing date: 1969-10-02
Publication date: 1971-04-15
Also published as: NL7014152A

Description

"Schaltungsanordnung zur Stabilisierung kleiner Gleichspannungen" Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Stabilisierung kleiner Gleichspannungen, insbesondere von Gleich -spannungen unter 2 Volt, mit Hilfe einer Regelung, deren Sollspannung die Summe einer konstanten Referenzspannung und der Teilspannung eines Spannungsteilers ist.
Es sind Stabilisierungsschaltungen für Gleichspannung bekannt, die einen Sollwert durch Vergleich mit einer Referenzspannung bilden, die von einem besonderen Referenzelement, z. B. einer Zenerdiode abgenommen wird.
Bei diesen Schaltungen ist der Regelspannungsabfall teilweise zu groß.
Zweck der Erfindung ist es darum, eine Stabilisierungsschaltung vorzuschlagen, die diesem Mangel abhilft und für eine Stabilisierung kleiner Gleichspannungen, insbesondere von Gleichspannungen im Bereich um 1 Volt, geeignet ist. Er wird dadurch erreicht, daß als Referenzspannung die zwischen Emitter und Basis eines an sich bekannten Vergleichstransistors vom Silizium-npn-Typ abfallende Spannung dient und daß als den Spannungsabweichungen entgegenwirkende Stellgröße diejenigen Änderungen des Kollektorstroms dienen, die durch die an der Basis dieses Transistors anliegenden,den Spannungsabweichungen proportionale Teilspannungen verursacht werden. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß der Spannungsabfall an der Emitter-Basis-Strecke eines Transistors vom Silizium-npn-Typ konstant ist, so daß dieser Spannungsabfall als Referenz -spannung heraugezogen werden kann.
Die Erfindung schlägt weiter vor, daß bei Serienstabilisierung ein weiterer an sich bekannter Serientransistor vom pnp-Typ vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von den sich ändernden Kollektorströmen des Vergleichstransistors gesteuert wird und daß zusätzlichen ein an sich bekannter Zwischentransistor vom npn-Typ vorgesehen ist, der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zwischen dem negativen Pol der geregelten Spannung und der Basis des Serientransistors liegt, wobei die Basis des Zwischentransistors mit dem Kollektor des Vergleichstransistors verbunden ist.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung wird dazu vorgeschlagen, daß bei der Serienstabilisierung als Serientransistor ein an sich bekannter pnp-Silizium- Epitaxial -Transistor vorgesehen ist. Dadurch wird der Regelspannungsabfall sehr klein gehalten, weil der Epitaxial-Transistor besonders niedrige Werte für die Sättigungsspannung aufweist.
Außerdem ist er in einem großen Temperaturbereich zu verwenden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung erläutert. Die Schaltung enthält einen Serientransistor 10 vom pnp-Silizium-Epitaxial-Typ, einen Zwischentransistor 11 und einen Vergleichstransistor 12, beide vom npn-Silizium-Typ. Sie enthält weiter ein Potentiometer 13, einen Arbeitswiderstand 14, einen NTC 15 zur Temperaturkompensation und einen Siebkondensator 16. Die ungeregelte Spannung ist mit U1 und die geregelte mit U2 bezeichnet, Die Ansteuerung des Serientransistors 10 erfolgt über den Transistor 12. Seine Emitter-Basis-Sättigungsspannung, die etwa bei 750 mV liegt, ist konstant und wird erfindungsgemäß als Referenzspannung herangezogen. Bei einer Änderung der geregelten Spannung U2 ändert sich der Kollektorstrom des Transistors 12 und ruft am Arbeitswiderstand 14 einen veränderten Spannungsabfall hervor. Da die Emitter-Basis-Spannung des Serientransistors 10 ebenfalls als konstant angesehen werden kann, bewirkt eine Änderung des Spannungsabfalls am Widerstand 14 eine Änderung der Kollektor-Basis-Spannung des Serientransistors 10. Der Transistor 11 dient zur Vorzeichenumkehr und zieht gleichzeitig den Basisstrom des Serientransistors 10. Eine Vorzeichenumkehr durch den Zwischentransistor 11 muß deshalb erfolgen, weil eine Vergrößerung der geregelten Spannung U2 einen vergrößerten Kollektorstrom des Vergleichstransistors zur Folge hat, der den Serientransistor 10 weiter aufsteuern würde, wenn er auf dessen Basis gegeben würde. Das Umgekehrte muß Jedoch der Fall sein. Ein größerer Kollektorstrom des Transistors 12 soll einen größeren Spannungsabfall am Transistor 10 zur Folge haben.
Mit Hilfe des Potentiometers 13 wird der Arbeitspunkt der erfindungsgemäßen Stabilisierungsschaltung eingestellt. Da die Emitter-Basis-Sättigungsspannung des Transistors 12 bei etwa 750 mV liegt, ist damit der kleinste einstellbare Wert der stabilisierten Spannung U2 gegeben. Der graate erreichbare Wert entspricht der Eingangsspannung abzüglich der Kollektor-Säiitgungsspannung des Transistors 10.
Eine Temperaturkompensation des Arbeitspunktes erfolgt mit Hilfe des NTC 15 über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 12.
4 Blatt Patentbeschreibung 3 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 1 Figur

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Stabilisierung kleiner Gleichspannungen, insbesondere von Gleichspannungen unter 4 Volt, mit Hilfe einer Regelung, deren Sollspannung die Summe einer konstanten Referenzspannung und der Teilspannung eines Spannungsteilers ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzspannung die zwischen Emitter und Basis eines an sich bekannten Vergleichs transistors (12) vom Silizium-npn-Typ abfallende Spannung dient und daß als den Spannungsabweichungen entgegenwirkende Stellgröße diejenigen Änderungen des Kollektorstroms dienen, die durch die an der Basis dieses Transistors anliegenden, den Spannungsabweichungen proportionalen Teil spannungen verursacht werden 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn -zeichnet, daß bei Serienstabilisierung ein weiterer an sich bekannter Serientransistor (1Q) vom pnp-Typ rorgesehen ist, der in Abhängigkeit von den ich ändernden Kollektorströmen des Vergleichstransistors (12) gesteuert wird und daß zusätzlich ein an sich bekannter Zwischentransistor (t1) vorn npn-Typ vorgesehen ist, der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zwischen dem negativen Pol der geregelten Spannung und der Basis des Serientransistors (10) liegt, wobei die Basis des Zwischentransistors (11) mit dem Kollektor des Ver -gleichstransistors (12) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Serienstabilisierung als Serientransistor ein an sich bekannter pup-Silizium-Epitaxial-Transistor vorgesehen ist.

L e e r s e i t e