DE2844745A1 - Schaltung fuer stabilisierte stromquellen - Google Patents

Schaltung fuer stabilisierte stromquellen

Info

Publication number
DE2844745A1
DE2844745A1 DE19782844745 DE2844745A DE2844745A1 DE 2844745 A1 DE2844745 A1 DE 2844745A1 DE 19782844745 DE19782844745 DE 19782844745 DE 2844745 A DE2844745 A DE 2844745A DE 2844745 A1 DE2844745 A1 DE 2844745A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistors
collector
amplifier
output
transistor
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.)
Withdrawn
Application number
DE19782844745
Other languages
English (en)
Inventor
Jurij Konstantinovits Kuschner
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.)
KUSCHNER JURIJ KONSTANTINOVITSCH
Original Assignee
KUSCHNER JURIJ KONSTANTINOVITSCH
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 KUSCHNER JURIJ KONSTANTINOVITSCH filed Critical KUSCHNER JURIJ KONSTANTINOVITSCH
Priority to DE19782844745 priority Critical patent/DE2844745A1/de
Publication of DE2844745A1 publication Critical patent/DE2844745A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • G05F1/56Regulating 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
    • G05F1/561Voltage to current converters

Description

  • SCHALTUNG FÜR STABILISIERTE STROMQUELLEN
  • Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Radioelektronik, und insbesondere auf Schaltungen für stabilisierte Stromquellen.
  • Die Erfindung kann Anwendung für stabilisierte Stromquellen in integrierten Schaltungen solcher Gebiete der Radioelektronik finden wie Rechen-, Meß-, Radar- und Impulstechnik.
  • Eine besonders breite Anwendung in der Radioelektronik haben Schaltungen für Stromquellen gefunden, die einen Widerstand und eine Spannungsquelle umfassen (Skokan Z.E.
  • Emitter function logic-logic family for LSI JEEE, 1973VSC -8 Nr. 5 p. 356-361). Solche Schaltungen für Stromquellen enthalten eine geringe Zahl von Komponenten, zum Beispiel, einen Widerstand pro eine Stromquelle. Jedoch zeichnen sie stärke sich durch eine wesentliche Abnhängigkeit des Stromwertes einer von Änderung der Spannungsquelle aus. Um deren inneren Widerstand erhöhen zu können, verwendet man außerdem eine stärke Speisehoch spannungO damit sich der Strontbrskt bei Änderung der Signalspannungspegel nicht ändert. Das führt dazu, daß diese Quellen eine große Leistung verbrauchen und der Widerstand mit einem großen Nennwert in der integrierten Schaltung eine große Fläche einnimmt.
  • Zur Zeit haben auch stabilisierte Stromquellen eine breite Anwendung gefunden, die als Stromquelle Transistostärke ren verwenden. Die Stabilisierung des Stromwertes in diesen Schaltungen erfolgt durch einen Stabilisierungsblock.
  • Bekannt ist eine Schaltung fiir stabilisierte Stromquellen (Mikroelektronik und Halbleitergeräte, Nr. 2, Moskau, "SowJetskoje radio", 1977, S. 65-79). Diese Schaltung enthält eine verhältnismäßig geringe Komponentenzahl, zum Beispiel einen Transistor pro Stromquelle. Jedoch zeichnen sie sich durch einen niedrigen Stabilisierungsgrad des st;iirke ei ner Stro ert es aus, der wesentlich von Anderung der Speise-Spannung, der Temperatur sowie von technologischer Streu-und der Eingangs-Stromspannungskennlinien der Transistoren abhängt.
  • Bekannt ist eine Schaltung für stabilisierte Stromquelien ( GB-PS 1 410 o21). Diese Schaltung enthält eine geringe Komponentenzahl, zum Beispiel ein Vielkollektortransistor <erfüllt> Funktionen von zwei bis vier Stromquellen. Jedoch zeichnet sie sich durch eine niedrige Stabilität der Stromquellen aus. Der Stromstärkewert der Stromquellen in dieser Schaltung hängt wesentlich von der Streuung des Verstärkungskoeffizienten ß1 der einer Transistoren sowie von Spannungsänderung der Speisungsquellen und der Temperatur ab.
  • Bekannt ist eine Schaltung für stabilisierte Stromquellen (Mikroelektronik Nr. 5, Moskau, "Sowjetskoje radio", 1973, 5. 273-281). Diese Schaltung enthält Transistor--Widerstand-Stromquellen und einen Stabilisierungsblock, an dessen Ausgang Basen von Stromquellentransistoren angeschlossen werden, d£ren Emitter über einen Widersind stand un einer gemeinsamen Schiene gekoppelt. Als Ausgang die der Stromquellen dienen Kollektoren der Transistoren.
  • Diese Schaltung kennzeichnet sich durch eine starke den geringe Abhängigkeit des Stromwertes von Transistorkenndaten, wobei je größer die Größe des Widerstandes, um so gejedoch ringer diese Abhängigkeit ist. ie enthält eine große Komponentenzahl, d.h. einen Widerstand und einen Transistor pro Stromquelle. Jede Stromquelle wird auch in einer gesonderten isolierten Tasche ausgeführt. Außerdem verfügen die Stromquellen über eine geringe Stabilität bei Anderung von Temperatur und Speisespannung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für stabilisierte Stromquellen anzugeben, die die Anzahl der Komponenten und Isolierbereiche in integrierten Schaltungen zu gestattet.
  • vermindern sowie die Stabilität der Stromquellen zu erhöhen gemäß cht, Dies wird der Erfindung dadurch errei daß in einer Schaltung für stabilisierte Stromquellen, die Transistoren enthält, deren Basen an den Stabilisierungsblock und deren Kollektoren an Radipelektronikelemente angeschlossen sind, erfindungsgemäß als Transistoren n Vielkollektortransistoren verwendet sind,
    uM-edervondenen
    1 Kollektoren enthält, wobei einer der m Kollektoren eines beliebigen Transistors an die erste Zuleitung des Belastungswiderstandes angeschlossen ist, deSsen andere Zuleitung an die erste gemeinsame Schie-und ne angeschaltet ist, der Stabilisierungsblock eine Eichspannungsquelle, einen Verstärker und eine Vergleicher seinheit enthält, deren ein Eingang an den Ausgang der en r Eichspannungsquelle und der andere Eingang an die erste Zuleitung des Belastungswiderstandes angeschlossen ist, wihrend der Ausgang der Vergleichseinheit mit dem Verstärker-und eingang verbunden ist, der Verstärkerausgang an die Basen der Vielkollektortransistoren angeschlossen ist, deren Emitter an die zweite gemeinsame Schiene gekoppelt sind.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Bildung großer integrierter Schaltungen mit einem hohen Integraeine tionsgrad und dadurch zum Beispiel Le istung se rhöhung von elektronischen Rechenmaschinen.
  • Nachstehend wird die Erfindung durch ein Ausführungsdie beispiel mit Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: einer Fig. 1 Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßen Schaltung für stabilisierte Stromquellen; Fig. 2 elektrische Schaltung des erfindungsgemäßen Stabilisierungsblocks.
  • Die Schaltung für stabilisierte Stromquellen enthält Stromquellen, die mit Vielkollektortransistoren 1i 1n (F;go 1) bestückt sind
    von denen jeder
    m Kollektoren, die an Radioelektronikelemente 2 angeschlossen sind, und einen Stabilisierungsblock 3 besitzt. Der Stabilisierungsblock 3 schließt eine Eichspannungsquelle 4, eine Vergleichseinheit 5 und einen Verstärker 6 ein. Der Eingang 7 der Vergleichseinheit 5 ist an den Ausgang der Eichspannungsquelle 4 und der Eingang 8 an die erste ZuLeitunG eines Belastungswiderstandes 9 angeschlossen. An die erste Zuleitung des Belastungswiderstandes 9 wird auch einer der m Kollektoren eines jeden der n Vielkollektortranßistoren I1 ... In angeschlossen. Die andere Zuteitunir. des Belastungswiderstandes 9 ist an eine gemeinsame Schiene 10 angeschlossen, Der Ausgang der Vergleichseinheit 5 wird mit dem Eingang des Verstärkers 6 gekoppelt. Der Ausgang 11 des Ver-stärkers 6 ist an die Basen der Vielkollektortransistoren I1 ... In angeschlossen, deren Emitter an eine gemeinsame Schiene 12 angeschlossen sind.
  • die In Fig. 2 ist elektrische Schaltung des Stabilisierungsblocks 3 dargestellt, enthaltend Widerstände 13 und 14, Verschiebungsstufen des Eingangsspannungspegels auf Emitterfolgern, wobei der erste Emitterfolger mit einem Transistor 15,mit einem Widerstand 16 und der zweite mit einem Transistor 17 einem Widerstand 18 ausgeführt ist, einen zum Vergleich von Spannung und Spannungsverstärkung bestimmten Differentialverstärker, der mit Transistoren 19, 20 und Widerständen 21, 22 ausgeführt ist, einen Stromverstärkermit dem dritten Emitterfolger, der mit einem Transistor 23 und einem Widerstand 24 bestückt iste Die Widerstände 13 und 14 sind in Reihe geschaltet, dabei ist der Widerstand 13 an die gemeinsame Schiene 10 und der Widerstand 14 an die gemeinsame Schiene 12 angeschlossen. Der Verbindungspunkt der Widerstände 13, 14 ist an die Basis des Transistors 15 angeschlossen, dessen dessen Kollektor an die gemeinsame Schiene 10 und Emitter an die Basis des Transistors 20 sowie über den Widerstand 16 an die gemeinsame Schiene 12 angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors 20 ist mit dem Emitter des Transistors 19 und über den Widerstand 21 mit der gemeinsamen Schiene 12 ge-Der koppelt. Kollektor des Transistors 20 ist mit der Basis des Transistors 23 und über den Widerstand 22 mit der gemeinsamen Schiene 10 gekoppelt.
  • Der Kollektor des Transistors 19 ist an die gemeinsame wihrend Schiene 10 angeschlossen,«die Basis an den Emitter des Transistors 17 und über den Widerstand 18 an die gemeinsame ist Schiene 12 angeschaltet/. Der Kollektor des Transistors 17 während an die gemeinsame Schiene 10 angeschlossen,Vdie Basis ist mit einem der m Kollektoren eines beliebigen der Vielkollektortransistoren I1...In (Fig. 1) und über den Belastungsist widerstand 9 mit der gemeinsamen Schiene 10 gekoppelt/. Der Kollektor des Transistors 23 (Fig. 2) ist an die gemeinsame während Schiene 10 angeschaltet,Vder Emitter - mit den Basen der n Vielkollektortransistoren I1 ... In (Fig. 1) und über den Widerstand 24 (Fig. 2) mit der gemeinsamen Schiene 12 verbunden ist.
  • Die Eichspannungsquelle 4 (Fig. 1) ist mit Widerständen 13 und 14 bestückt. Die Vergleichseinheit 5 (Fig. 1) ist mit den Transistoren 15 (Fig. 2), 17, 19, 20 und Widerständen 16, 1, 21, 22 bestückt. Der Verstärker 6 ist mit den Transistoren 19 (Fig. 2), 20, 23 und Widerständen 21, 22, 24 bestückt.
  • Zur Arbeitsweise der Schaltungrür stabilisierte Stromstärke quellen: Der Stromwert der Stromquellen wird durch den Spannungswert der Eichspannungsquelle 4 (Fig. 1) vorgegeben. Diese Spannung wird in den Eingang 7 der Vergleichseinheit 5 eingespeist. Dem Eingang 8 der Vergleichseinheit 5 wird die Spannung vo# Belastungswiderstand 9 zugeführt. Infolge einer Änderung des stromverstärkungskoeffizienten B1 der Vielkollektortransistoren 11 ... Ins Anderung der Temperatur und Speisespannung ändert sich die Spannung am Belastungswiderstand 9, d.h. sie wird geringer oder größer als die Spannung ergibt der Eichspannungsquelle 4, dabei sich am Ausgang der Vergleichseinheit 5 ein Differenzeignal, das durch den Verstärker 6 verstärkt und den Basen der Vielkollektortransistoren I1 ... In zugeführt wird und dabei die Spannung am Belastungswiderstand 9 ändert, d.h. diese erhöht oder verstärke ringert. Bei einer Spannung, die dem Stromwert am Belastungswiderstand 9 proportional und der Spannung der Eichspannungsquelle 4 gleich ist, stellt sich ein Differenzsignal vom Ausgang der Vergleichseinheit 5 ein, das gleich Null ist. Dabei stärke stellt sich der Strom/wert der Stromquelle, die mit einem Vielkollektortransistor In bestückt ist, proportional der ein stärke Spannung der Eichspannungsquelle 4/. Der Strom/wert von Stromquellen, die alif n-I Vielkollektortransistoren I1 In 1 ausgeführt sind, stellt sich infolge der Identität der Transistorkenndaten, die integrierten Schaltungen eigen ist, gleich stärke dem Stromwert ein, der . den Belastungswiderstand 9 durchfließt.
  • Die Verwendung von Vielkollektortransistoren gibt die Möglichkeit, vier Stromquellen, welche acht Komponenten enthalten und vier Isolierbereiche in integrierten Schaltungen einnehmen, durch einen Vielkollektortransistor zu ersetzen, der keinen Isolierbereich erfordert. Dies gestattet, den Integrationsgrad großer integrierter Schaltungen zu erhöhen.
  • und Temperaturänderung ahnliche Datenänderungen der Transistoren 15 (Fig. 2) 17, 19, 20, 23 und der Vielkollektor-<> transistoren I1 ... In (Fig. 1) bei einem großen Verstärkungskoeffizienten K des Verstärkers 6 und bei einem geringen Ausgangswiderstand<üben>praktisch keinen Einfluß auf Stromänderungen der stabilisierten Stromquellen aus, da diese Ändurch derungen den Verstärker 6 um das Kfache geringer werden.
  • Somit ergibt sich aus der Anwendung tier Erfindung die Möglichkeit, den Integrationsgrad großer integrierter Schaltungen sowie die Stabilität der Stromquellen zu erhöhen.
  • Es sei nun die Arbeit der elektrischen Schaltung des Stabilisierungsblocks 3 (Fig. 2) ausführlich behandelt. Die Spannung vom Zusammenschlußpunkt der Widerstände 13, 14 wird dem Eingang des ersten Emitterfolgers zugeführt, der mit dem Transistor 15 und dem Widerstand 16 bestückt ist. Diese Spannung hängt von der Temperaturanderung praktisch nicht ab. Vom Ausgang dieses Emitterfolgers wird die Spannung einem der Eingänge des Differentialverstärkers zugeführt, der mit Transistoren 19, 20 und Widerständen 21, 22 bestückt ist. Die Spannung vom Belastungswiderstand 9 (Fig. 1) wird an den Eingang des zweiten Emitterfolgers gelegt, der mit dem Transistor 17 (Fig. 2) und dem Widerstand 18 ausgeführt ist. Die Spannung vom Ausgang des zweiten Emitterfolgers wird dem anderen Eingang des Differentialverstärkers zugeführt. Aus der Verwendung der Emitterfolger an den Eingängen des Differentialverstärkers ergibt sich die Möglichkeit, dessen Spannungsverden von stärkungskoeffizienten zu erhöhen und linearen Bereich dessen Übertragungskennlinie auszudehnen und diesen vom Erreichen des Sättigungsgebiets bei einem breiten Änderungsbereich der destabilisier iaktoren zu schützen. Der Differentisldie verstärker erfüllt Funktionen des Spannung-Spannungsverstärkung-Vergleichs.
  • Mit den Widerständen 21, 22 wird die Arbeitsweise des Differentialverstärkers sowie dessen Verstärkungskoeffizient ausgewählt. Die Spannung vom Ausgang des Differentialverstärkers wird dem Eingang des dritten Emitterfolgers zugeführt, der mit dem Transistor 23 und dem Widerstand 24 bestockt ist.
  • Die Spannung vom Ausgang dieses Emitterfolgers wird den Basen der n Vielkollestortransistoren 11 555 In (Fig. 1) zufir den geführt. Der dritte Emitterfolger gewährleistet Differentialversärker einen geringen Ausgangswiderstand, daraus ergibt sich die Möglichkeit, den Einfluß der Änderung des Verstärkungskoeffizienten der Vielkollektortransistoren I1 ... In stärke auf die Änderung des Stromwertes der stabilisierten Stromquellen, die mit diesen Transistoren I1 ... In ausgeführt sind, zu verringern.
  • Dieser Stabilisierungsblock 3 verfügt über einen großen Verstärkungskoeffizienten, einen geringen Ausgang widerstand und eine hohe Belastungsfähigkeit. An den Ausgang zu des Stabilisierungsblocks 3 können bis zehn Vielkollektortransistoren Ii ... In angeschlossen werden, d.h. bis 40 Stromquellen. Er ermöglicht die Stabilisierung der Stromquellen in einem breiten Änderungsbereich der Transistorkenndaten und Temperaturparameter.
  • Die vorliegende Erfindung gibt die Möglichkeit, die Anzahl der Komponenten und Isolierbereiche in großen integrierten Schaltungen zu reduzieren und gleichzeitig die Stabilität der Stromquellen zu erhöhen.

Claims (1)

  1. P A T E N T A N S P R U C H Schaltung für stabilisierte Stromquellen, die Transistoren enthält, deren Basen an den Stabilisierungsblock und deren Kollektoren an Radioelektronikelemente angeschlossen sind, d a d u r c h g e k e n fl z e i c h n e t , daß als Transistoren n Vielkollektortransistoren (I1 ... In) verwendet sind, von denen jeder
    m Kollektoren enthält, wobei einer der m Kollektoren eines beliebigen Transistors (I1 ... In) an die erste Zuleitung des Belastungswiderstandes (9) angeschlossen ist, dessen andere Zuleitung an eine und gemeinsame Schiene (10) angeschaltet ist der Stabilisierungsblock (3) eine Eichspannungsquelle (4), einen Verstärker (6) und eine Vergleicheinheit (5) enthält, deren einer Eingang (7) an den Ausgang der Eichspannungsquelle (4) und anderer deren Eingang (83 an die erste Zuleitung des Belastungswiderwahrend standes (9) angeschlossen sind, der Ausgang der Vergleichseinheit (5) mit dem Verstärkereingang (6) verbunden ist, und der Ausgang (11) des Verstärkers (6) an die Basen der Vielkollektortransistoren (I1 ... In) angeschlossen ist, deren Emitter an eine gemeinsame Schiene (12) angeschlossen sind.
DE19782844745 1978-10-13 1978-10-13 Schaltung fuer stabilisierte stromquellen Withdrawn DE2844745A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782844745 DE2844745A1 (de) 1978-10-13 1978-10-13 Schaltung fuer stabilisierte stromquellen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782844745 DE2844745A1 (de) 1978-10-13 1978-10-13 Schaltung fuer stabilisierte stromquellen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2844745A1 true DE2844745A1 (de) 1980-04-24

Family

ID=6052162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782844745 Withdrawn DE2844745A1 (de) 1978-10-13 1978-10-13 Schaltung fuer stabilisierte stromquellen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2844745A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0129936A1 (de) * 1983-06-22 1985-01-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Stromquellenschaltungsvorrichtung
EP0169388A1 (de) * 1984-07-16 1986-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Integrierte Konstantstromquelle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0129936A1 (de) * 1983-06-22 1985-01-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Stromquellenschaltungsvorrichtung
EP0169388A1 (de) * 1984-07-16 1986-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Integrierte Konstantstromquelle
US4651083A (en) * 1984-07-16 1987-03-17 Siemens Aktiengesellschaft Integrated constant current source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1948850C3 (de) Operationsverstärker
DE1901804C3 (de) Stabilisierter Differentialverstärker
DE4034371C1 (de)
DE2166507A1 (de) Bezugsspannungsschaltung
DE2254618B2 (de) Integrierte spannungsregelschaltung
DE1487396B2 (de) Spannungsteilerschaltung
DE1812292B2 (de) Schaltungsanordnung zur verstaerkungsregelung
DE2136061A1 (de) Stromverstarkerschaltung
DE2845761A1 (de) Schaltungsanordnung
DE3528550C2 (de)
EP0499657B1 (de) Integrierbarer Shunt-Regler
DE60009080T2 (de) Integrierte gyratorschaltung
DE1909721A1 (de) Elektrische Schaltung zur Erzeugung von Vorspannungen
DE2636156B2 (de) Spannungsfolger-Schaltung mit einer Eingangsklemme
DE2356386B2 (de) Schaltungsanordnung zur Gleichspannungsregelverschiebung für Transistorversärker
DE2844745A1 (de) Schaltung fuer stabilisierte stromquellen
DE1948178B2 (de) Aus einer Vielzahl individueller logischer Kreise bestehende monolithische Halbleiterschaltung mit integrierter Gleichspannungsstabilisierungs-Halbleiterschaltung
DE1815203A1 (de) Schaltungsanordnung zur UEbertragung von Signalen zwischen unterschiedlichen Gleichspannungspegeln
DE2716038C3 (de) Phasenschieberschaltung
DE1537612C (de) Schaltung zur Nachbildung einer Halbleiterdiode mit verbesserten Eigenschaften
DE3019125A1 (de) Integrierter endverstaerker
DE1905718B2 (de) Schaltungsanordnung zur Produkt- und/ oder Quotientenbildung
DE2033259C2 (de) Temperaturkompensierte Gleichspannungsteilerschaltung
DE1934223A1 (de) Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer stabilisierten Gleichspannung
DE2613761A1 (de) Niederfrequenzleistungsverstaerker

Legal Events

Date Code Title Description
OAM Search report available
OC Search report available
8139 Disposal/non-payment of the annual fee