Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 31.03.1973 Opis patentowy opublikowano: 20.12.1974 72891 KI. 21a4,35/13 MKP G05f 1/46 CZYTELNIAl Urzedu PoienloA ^ Pilskiej Izeczfpwffll-ei Twórcywynalazku: Marek Stabrowski, Maciej Sicinski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Elektroniczne zródlo wielkosci odniesienia stabilizatora napiecia lub pradu stalego i zmiennego Przedmiotem wynalazku jest elektroniczne zródlo wielkosci odniesienia stabilizatora napiecia lub pra¬ du stalego i zmiennego.W dotychczas znanych stabilizatorach napiecia lub- pradu stalego i zmiennego zródlem wielkosci odnie¬ sienia jest zródlo napieciowe. Zródlo napiecia wzor¬ cowego wykorzystywane jest w stabilizatorach pro¬ gramowych do wytworzenia wzorcowego pradu po¬ przez obciazenie tego zródla opornikiem o skonczo¬ nej wartosci rezystancji.Wzorcowy prad plynie z kolei przez opornik sprze¬ zenia zwrotnego przylaczony do wyjscia stabilizato¬ ra. Wskutek tego na oporniku sprzezenia zwrotnego powstaje pewien spadek napiecia i napiecie wyjscio¬ we przyjmuje wartosc równa temu spadkowi napie¬ cia. W stabilizatorach z tego rodzaju zródlem wiel¬ kosci odniesienia, napiecie sygnalu bledu pojawia¬ jace sie na wyjsciu stabilizatora jest przekazywane na wejscie wzmacniacza bledu po pomnozeniu przez stosunek rezystancji obciazajacej zródlo napiecia odniesienia do sumy tej rezystancji i rezystancji sprzezenia zwrotnego. Wskutek tego zmniejszenia sygnalu bledu zapewnienie dobrej jakosci stabiliza¬ cji, wymaga powiekszenia wzmocnienia wzmacnia¬ cza oraz obnizenia jego poziomu szumów.Realizacja obu tych postulatów nie jest latwa, a w dodatku zwiekszenie wzmocnienia wzmacniacza komplikuje problemy zwiazane z utrzymaniem jego stabilnosci i przeciwstawieniem sie wzbudzaniu drgan w ukladzie stabilizatora. 2 Celem wynalazku jest'opracowanie ukladu elek¬ tronicznego zródla wielkosci odniesienia stabilizato¬ ra napiecia lub pradu, eliminujacego te trudnosci zwiazane z budowa stabilizatorów programowych. 5 Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie elek¬ tronicznego zródla wielkosci odniesienia wedlug wy¬ nalazku. Zródlo to ma postac diody stalopradowej.Wielkoscia wyjsciowa tego zródla jest prad o sta¬ lej wartosci przeplywajacy w kierunku niezbednym io dla zapewnienia polaryzacji spadku napiecia na po¬ laczonym z wejsciem wzmacniacza bledu i wyjsciem stabilizatora opornika sprzezenia zwrotnego, zgodnej z polaryzacja napiecia wyjsciowego stabilizatora.Zródlo wielkosci odniesienia, czyli dioda stalopra- 15 dowa polaczona szeregowo z pomocniczym zródlem napiecia, wlaczone jest miedzy mase wzmacniacza bledu stabilizatora i druga koncówke wejsciowa wzmacniacza bledu.Zaleta zastosowania pradowego zródla odniesie- 20 nia o nieskonczonej (w praktyce bardzo duzej) rezy¬ stancji wewnetrznej jest przekazywanie sygnalu ble¬ du z wyjscia stabilizatora, bez jakiegokolwiek osla¬ bienia, do wejscia wzmacniacza bledu. Dzieki temu poprawia sie bardzo wyraznie jakosc stabilizacji na- 25 piecia wyjsciowego. Równiez poziom szumów wzmac¬ niacza nie musi byc bardzo niski, gdyz sygnaly wej¬ sciowe sa wieksze. Jesli zas zadowolic sie normalna jakoscia stabilizacji napiecia wyjsciowego, to wzmoc¬ nienie wzmacniacza bledu moze byc zredukowane, 3o co upraszcza problemy zwiazane z zapewnieniem 72 89172 891 3 4 stabilnosci tego wzmacniacza. Powazna zaleta ukla¬ du wedlug wynalazku jest takze praca zródla pradu odniesienia przy stalym obciazeniu napieciowym, gdyz napiecie bledu na wejsciu wzmacniacza o du¬ zym wzmocnieniu praktycznie nie ulega zmianom.Schemat stabilizatora napiecia stalego w przykla¬ dzie wykonania wedlug wynalazku, wykorzystujace¬ go zródlo pradu odniesienia przedstawiono na ry- synku, na którym fig. 1 przedstawia stabilizator ze zródlem wielkosci odniesienia w postaci diody sta¬ lopradowej, a fig. 2 stabilizator ze zródlem wielkosci odniesienia w postaci stabilizatora pradu.Na fig. 1 napiecie zasilacza sieciowego oznaczone jako Eu wlaczone jest miedzy dodatnia koncówke wyjsciowa stabilizatora, a kolektor tranzystora regu¬ lacyjnego T typu pnp. Emiter tranzystora regula¬ cyjnego T polaczony jest z ujemna koncówka wyj¬ sciowa stabilizatora, a baza z wyjsciem wzmacnia¬ cza bledu A. Opornik sprzezenia zwrotnego Rvc wlaczony jest miedzy dodatnia koncówke wyjsciowa stabilizatora i wejscie wzmacniacza bledu A. Mase wzmacniacza bledu A polaczono z ujemna koncówka wyjsciowa stabilizatora. Dioda stalopradowa Dcc po¬ laczona jest anoda z wejsciem wzmacniacza A, a ka¬ toda z ujemna koncówka pomocniczego zródla na¬ piecia Er, którego koncówka dodatnia jest identycz¬ na z masa wzmacniacza A.Na fig. 2 stabilizator napiecia ma taki sam uklad jak na fig. 1. Jedyne róznice wynikaja z zastapienia diody stalopradowej ukladem stabilizatora pradu.Stabilizator pradu CR zawiera pomocniczy tran¬ zystor regulacyjny T typu pnp, którego kolektor polaczony jest z ujemna koncówka pomocniczego zasilacza sieciowego, a baza z kolektorem tranzysto¬ ra T4 wchodzacego w sklad wzmacniacza róznico¬ wego. Wzmacniacz róznicowy zawiera tranzystory Tt i T2 typu pnp, o emiterach polaczonych ze soba i z opornikiem Re, którego druga koncówka polaczo¬ na jest z dodatnia koncówka pomocniczego zasilacza sieciowego.Miedzy baze tranzystora TA i dodatnia koncówke pomocniczego zasilacza sieciowego wlaczono opornik próbkujacy Rs, a miedzy baze tranzystora T2 i do¬ datnia koncówke tego zasilacza wlaczono diode Ze- nera Dz spolaryzowana wstepnie pradem plynacym przez opornik R wlaczony miedzy baze tranzystora T2 i ujemna koncówke dodatkowego pomocniczego zasilacza sieciowego. Pomiedzy kolektory tranzysto¬ rów Ti i T2 a ujemna koncówke dodatkowego po¬ mocniczego zasilacza sieciowego wlaczono oporniki kolektorowe — odpowiednio Rcl i Rfi2.Dzialanie ukladu stabilizatora ze zródlem pradu odniesienia podobne jest jak i w przypadku stabili- 5 zatora ze zródlem napiecia odniesienia. Wszelkie zmiany napiecia wyjsciowego stabilizatora, bedace rezultatem zmian napiecia sieci zasilajacej czy pra¬ du obciazenia, powoduja pojawienie sie na wejsciu wzmacniacza pewnego napiecia bledu. To napiecie bledu równe jest zmianie napiecia wyjsciowego po¬ mnozonej przez stosunek rezystancji wewnetrznej zródla pradu odniesienia do sumy tej rezystancji oraz rezystancji sprzezenia zwrotnego.Poniewaz rezystancja wewnetrzna zródla pradu jest nieskonczenie wielka, stosunek ten jest równy jednosci i na wejsciu wzmacniacza pojawia sie ni¬ czym nie oslabiona zmiana napiecia wyjsciowego stabilizatora. Wzmacniacz bledu wzmacnia to napie¬ cie i oddzialywujac na tranzystor regulacyjny spro¬ wadza napiecie wyjsciowe do wartosci zadanej. PL PL