Przedmiotem wynalazku jest wtórnikowy stabilizator napiecia z ograniczeniem pradu obciazenia, majacy zastosowanie w róznych urzadzeniach elektronicznych przede wszystkim do zasilania liniowych i cyfrowych ukladów scalo¬ nych.Stan techniki. Znany jest stabilizator w ukladzie wtórnika emiterowego zaopatrzony w szeregowy tranzystor, który ma baze polaczona w jednym wezle z pierwsza elektroda stabilizatora i rezysto¬ rem polaczonym z drugiej strony z kolektorem tego tranzystora. Obciazenie podlacza sie pomiedzy emi¬ ter tranzystora a druga elektrode stabilistora — stanowiaca zacisk wspólny dla wejscia i wyjscia.Z polskiego opisu zgloszeniowego nr P. 164654 jest znany trójelementoww uklad zmniejszajacy rezy¬ stancje dynamiczna diody Zenera (stabilistora), oparty na tranzystorze bipolarnym, który pomiedzy baze i emiter ma wlaczony rezystor, zas pomiedzy baze i kolektor ma wlaczony stabilistor. Uklad zasilany Jest ze zródla pradowego, przy czym jego zaciski wejsciowe stanowia kolektor i emiter tran¬ zystora.W amerykanskim opisie patentowym nr 4 052 660 jest przedstawiony szeregowy stabilizator napiecia z urzadzeniem odlaczajacym wyjscie dopóki nie zo¬ stanie osiagniety poziom stabilizowany. Wymienio¬ ny, szeregowy stabilizator zawiera dwa tranzystory o przeciwnym typie przewodnictwa, uzupelnione 10 15 20 25 30 2 stabilistorem i trzema rezystorami polaczonymi w ten sposób, ze baza drugiego tranzystora, jedna elektroda stabilistora i jedna koncówka trzeciego rezystora stanowia wspólny wezel, zas druga kon¬ cówka trzeciego rezystora jest polaczona z kolek¬ torem pierwszego tranzystora i pierwsza koncówka pierwszego rezystora, który ma druga koncówke polaczona z pierwszym zaciskiem wejsciowym.Drugi rezystor jest-wlaczony pomiedzy wymieniony pierwszy zacisk wejsciowy i emiter drugiego tran¬ zystora, który ma kolektor polaczony z baza pierwszego tranzystora. Pierwszy wyjsciowy zacisk stabilizatora stanowi emiter pierwszego tranzystora, zas drugie zaciski wejsciowy i wyjsciowy sa pola¬ czone z druga elektroda stabilistora.Ponadto jest znany stabilizator wtórnikowy zao¬ patrzony w sterowane — z dwurezystorowego dzielnika napiecia zasilajacego — zródlo pradowe oparte na majacym w emiterze trzeci rezystor "pierwszym tranzystorze bipolarnym, którego kolek¬ tor jest polaczony z jedna elektroda stabilistora i baza drugiego, szeregowego tranzystora. Kolektor tego drugiego tranzystora jest polaorony z baza ograniczajacego, trzeciego tranzystora, który ma emiter polaczony z pierwszym wejsciowym zacis¬ kiem stabilizatora i trzecim rezystorem, zas kolek¬ tor z baza pierwszego tranzystora. Pomiedzy baze i emiter trzeciego tranzystora jest wlaczony czwar¬ ty rezystor, zas pierwszy zacisk wyjsciowy stanowi emiter drugiego tranzystora, przy czym drugie za* 1242583 ciski wejsciowy i wyjsciowy sa polaczone we wspól¬ nym wezle z druga elektroda stabilistora.Istota wynalazku. We wtórnikowym stabilizatorze napiecia z ógrani&eniem pradu obciazenia uziemio¬ nego, wedlug wynjalazku, baza szeregowego tranzy¬ stora jest polaczona z emiterem bipolarnego tran¬ zystora, ^$rego %baza poprzez diode jest polaczona ^z wyjsciowynT2Sciskiem, przy czym bipolarny tran¬ zystor ma przeciwny typ przewodnictwa wzgledem szeregowego tranzystora.W innej wersji wtórnikowego stabilizatora na¬ piecia z ograniczeniem pradu obciazenia uziemio¬ nego, baza bipolarnego tranzystora jest polaczona w trzecim wezle z baza szeregowego tranzystora posiadajacego przeciwny typ przewodnictwa wzgle¬ dem bipolarnego tranzystora, zas pomiedzy trzeci wsomniany wezel i polaczona poprzez diode z wyjs¬ ciowym zaciskiem, jedna elektroda stabilistora jest wlaczona dioda, natomiast pomiedzy trzeci wezel i kolektor szeregowego tranzystora jest wlaczony rezystancyjny dzielnik, którego srodkowy zacisk jest polaczony z emiterem bipolarnego tranzystora.Natomiast w nastepnej wersji wtórnikowego sta¬ bilizatora napiecia z ograniczeniem pradu obcia¬ zenia nieuziemionego baza szeregowego tranzystora jest polaczona z kolektorem bipolarnego tranzysto¬ ra, który ma baze polaczona poprzez diode z wyjs¬ ciowym zaciskiem polaczonym z kolei poprzez re¬ zystor z emiterem bipolarnego tranzystora maja¬ cego ten sam typ przewodnictwa co szeregowy tranzystor.Dzieki wykorzystaniu spadku napiecia na zlaczu baza-emiter tranzystora bipolarnego do stabilizacji pradu plynacego przez stabilistor uzyskano — w odniesieniu do znanego stanu techniki — lepszy wspólczynnik stabilizacji przy jednoczesnym uprosz¬ czeniu konstrukcji.Przez zastosowanie dwóch wtórnikowych stabili¬ zatorów z tranzystorami o przeciwnym typie prze¬ wodnictwa i polaczeniu wezlów z jednym zaciskiem odniesienia, latwo mozna zrealizowac stabilizator symetryczny dla jednoczesnej stabilizacji napiecia dodatniego i ujemnego. Szczególnie przydatny do zasilania liniowych obwodów scalonych taki stabi¬ lizator symetryczny, który ze wzgledu na mala ilosc wchodzacych w jego sklad elementów, moze byc wykonywany jako grubowarstwowy hybryd.Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku w .przykladach wykonania jest przedstawiony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia podstawowy schemat ideowy„wtórnikowego stabilizatora napie- eia z ograniczeniem pradu obciazenia uziemionego, fig. 2 — schemat zmodyfikowany z dodatkowa dio¬ da, zas fig. 3 -*- schemat ideowy wtórnikowego stabilizatora z ograniczeniem pradu obciazenia nie¬ uziemionego.Przyklady realizacji wynalazku. Wtórnikowy sta- . bilizator napiecia z ograniczeniem pradu obciazenia . uziemionego — jak uwidoczniono na fig. 1 i fig. 2 — ma szeregowy tranzystor 1 typu npn, którego ko- . lektor jest polaczony z pierwszym wejsciowym za¬ ciskiem I, zas emiter poprzez rezystor 2 z pierw- l(szym wyjsciowym zaciskiem II. Do pierwszego wez¬ la A, który stanowi zacisk wspólny dla wejscia i wyjscia stabilizatora, oprócz kolektora tranzy- 124 258 4 stora 3 typu pnp dolaczona jest równiez anoda stabilistora 4. Katoda stabilistora 4 jest polaczona w drugim wezle B z anoda diody 5, która ma ka¬ tode polaczona z zaciskiem II. Do drugiego wezla B 5 (fig. i) dolaczona jest takze baza tranzystora 3, który ma emiter polaczony z baza tranzystora 1 z kolei polaczona poprzez rezystor 6 z wymienio¬ nym wezlem B, oraz poprzez rezystor 7 z zacis¬ kiem I. 10 W innej wersji wtórnikowego stabilizatora (fig. 2) tranzystor 3 ma baze polaczona w trzecim wezle C z baza tranzystora 1 zas emiter poprzez rezystor 8 z kolektorem tranzystora 1. Pomiedzy baze i emi¬ ter tranzystora 3 jest wlaczony rezystor 9, zas po- 15 miedzy baze tranzystora 1 i wezla B jest wlaczona dioda 10. - W nastepnej wersji wtórnikowy stabilizator na¬ piecia z ograniczeniem pradu obciazenia nieuzie¬ mionego (fig. 3) jest zaopatrzony w — podlaczony 20 kolektorem do pierwszego wejsciowego zacisku I, zas emiterem do pierwszego wyjsciowego zacisku III — tranzystor 1 typu npn, który pomiedzy baze i kolektor ma wlaczony rezystor 7. Baza tego tran¬ zystora 1 jest polaczona w jednym wezle z kolek- 25 torem tranzystora 11 typu npn i katoda stabilisto¬ ra 12, który ma anode polaczona w drugim wezle z baza wymienionego tranzystora 11 i katoda dio¬ dy 13. Anoda diody 13 jest polaczona z drugim wyjsciowym zaciskiem IV, który poprzez rezystor 30 14 jest polaczony z emiterem tranzystora 11 i dru¬ gim wejsciowym zaciskiem V. Pomiedzy baze i emi¬ ter tranzystora 11 jest wlaczony rezystor 15.Dzialanie wtórnikowego stabilizatora napiecia.Dzieki logarytmicznej zaleznosci spadku napiecia 35 UBE na zlaczu baza-emiter tranzystora bipolarnego w funkcji pradu kolektora, praktycznie cala — wy¬ muszona przez zmiane napiecia zasilajacego — zmiane pradu I przejmuje tranzystor 3 lub 11.Na przyklad, jezeli tranzystor 3 lub 11 znajduje sie 40 w stalej temperaturze otoczenia to 200% zmiana pradu I powoduje w przyblizeniu 0,5% zmiane pra¬ du Id. Natomiast zmiana tego, plynacego przez sta¬ bilistor 4, pradu Id wywolana wahaniami tempera~ tury — na skutek jej praktycznie proporcjonalnego 45 wplywu na UBE wynosi srednio 3,5%/10°C.Napiecie odniesienia dla stabilizatorów wedlug fig. 1 i fig. 3 stanowi suma spadków napiec Ud — na stabilizatorze 4 i UBE, zas dla stabilizatora (fig. 2) do sumy zamiast UBE wchodzi spadek na- 50 piecia od pradu Id na diodzie 10. W wykonaniach wedlug fig. 1 i fig. 3 spadki napiec na zlaczach baza-emiter tranzystorów odpowiednio 3 i 1 oraz 11 i 1 wzajemnie sie kompensuja, zatem napiecie na wyjsciu. stabilizatora jest praktycznie — przy 55 pominieciu spadków napiec na rezystorach odpo¬ wiednio Z i 14 — równe napieciu Ud na zaciskach stabilistora 4.-.-,. W przypadku gdy prad obciazenia IL ma, w wy¬ konaniach wedlug fig. 1 i fig. 2, wartosc wywolu- M ^ jaca na rezystorze 2 spadek napiecia mniejszy od . charakterystycznego dla krzemowej diody prostow¬ niczej lub zlacza baza-emiter progu przewodze¬ nia — okolo 0,5 V w temperaturze pokojowej, w wy¬ konaniu wedlug fig. 3, wartosc wywolujaca na re- w zystorze U spadek napiecia mniejszy od okolo 1 Y124 258 to odpowiednie dla poszczególnych wykonan diody 5 i 13 wiaczone sa w kierunku zaporowym i nie przewodza pradu.Jezeli spadek napiecia — na odnosnym rezysto¬ rze 2 lub 14 od pradu IL przy jego zwiekszaniu przekroczy wyzej podane przyblizone wartosci 0,5 V lub 1 V to dioda 5 lub 13 zaczyna przewodzic.W efekcie nastepuje równoznaczne z wysterowa¬ niem w kierunku nasycenia, zwiekszenie pradu bazy tranzystora 3 lub 11, zmniejszenie do zera pradu Id i odpowiednie dla danego poziomu ogra¬ niczenia IL zmniejszenie napiecia na wyjsciu sta¬ bilizatora.Zastrzezenia patentowe 1. Wtórnikowy stabilizator napiecia z ogranicze- 1 niem pradu obciazenia uziemionego, zaopatrzony w jednotranzystorowy uklad zmniejszajacy rezystan¬ cje dynamiczna stabilistora oraz w polaczony ko¬ lektorem z pierwszym wejsciem zaciskiem szerego¬ wy tranzystor z rezystorem w emiterze i posiada¬ jacy Wspólny zacisk dla wejscia i dla wyjscia, znamienny tym, ze baza szeregowego tranzystora (1) jest polaczona z emiterem bipolarnego tranzy¬ stora (3), którego baza poprzez diode (5) jest pola¬ czona z wyjsciowym zaciskiem (II), przy czym bipolarny tranzystor (3) ma przeciwny typ prze¬ wodnictwa wzgledem szeregowego tranzystora (1). 10 15 20 30 2. Wtórnikowy stabilizator napiecia z ogranicze¬ niem pradu obciazenia uziemionego, zawierajacy polaczony kolektorem z pierwszym wejsciowym za¬ ciskiem szeregowy tranzystor z rezystorem w emi¬ terze i posiadajacy wspólny zacisk dla wejscia i dla wyjscia, znamienny tym, ze baza bipolarnego tranzystora (3) jest polaczona w trzecim wezle (C) z baza szeregowego tranzystora (1) posiadajacego przeciwny typ przewodnictwa wzgledem bipolar¬ nego tranzystora (3), zas pomiedzy wezel (C) i po¬ laczona poprzez diode (5) z wyjsciowym zaciskiem (II), jedna elektrode stabilistora (4) jest wlaczona dioda (10), przy czym pomiedzy wezel (C) i kolektor szeregowego tranzystora (1) jest wlaczony dzielnik, utworzony z rezystorów (8 i 9), którego srodkowy zacisk jest polaczony z emiterem bipolarnego tran¬ zystora (3). 3. Wtórnikowy stabilizator napiecia z ogranicze¬ niem pradu obciazenia nieuziemionego, zaopatrzony w jednotranzystorowy uklad zmniejszajacy rezy¬ stancje dynamiczna stabilistora oraz w szeregowy tranzystor polaczony kolektorem z pierwszym wejsciowym zaciskiem, znamienny tym, ze baza szeregowego tranzystora (1) jest polaczona z kolek¬ torem bipolarnego tranzystora (11), który ma baze polaczona poprzez diode (13) z wyjsciowym zacis¬ kiem (IV) polaczonym z kolei poprzez rezystor (14) z emiterem •bipolarnego tranzystora (11) majacego ten sam typ przewodnictwa co szeregowy tranzys¬ tor (1).P/g. / Fig. 2124 258 / o— 0 s ty Jd $72 III 13 < h^n« o* n9 ? i,ZGxaf. Z-d Nr 2 -, 1300/04 90 egz. A-4 Cena 100 zl PL