Opis patentowy opublikowano: 31.03.1978 95244 MKP H03f 3/04 Int.Cl.2H03F3/04 CZYTELNIA Twórca wynalazku:— ' Uprawniony z patentu: RCA Corporation, Princeton (Stany Zjednoczone Ameryki) Dzielnik pradowy Fraedimilotem wynalazku jest dziilelhik prajdowy, zwlaszcza dla dzielenia pradlu wejsciowego przez staly, niiezalezny od temperatury wspólczynnik po¬ dzialu.Itozy projektowaniu obwodów scalonych wyko¬ rzystujacych tramzysitoiry zlaczowe korzystne jetst stosowanie rezyisftorów o wartosciach nie wiekszych niz kilikai kiloomów, zwlaszcza wówczas, gdy ko- nlileczne jest zapewniienie tolerancji mniejszych od 2iO°/o wartosci nominalnej. Rezystory o wiekszych wartosciach i dokladniejsze zajmuja na plyftce ob¬ wodu scalonego zbyt diuza powierzchnie. Z tego wzgUedu uzyskanie w obwodzie scalonymi piradu rze¬ du kilkiu mikroaimperów nastrecza pewne trudnios- ci.Jaklo zródlo malych pradów mozna wyftoirzysitac prad bazy tranzystora z regulowanym pradem ko¬ lek/tara kilb emiltera. Prad bazy tranzystora w znal¬ eznym sitopniu zalezy jednak od paranietirów tech¬ nologicznych oraz od teimperaitury.Z opisu patentowego S/tanów Zjednoczonych A- imerykii mr 3680762 znane sa obiwody przystosowa¬ ne do wykorzystyfwamia przemiennych sygnalów pradowych nalozonych na skladowe pradu stalego o staiinkowo znacznych jednakowych wartosciach.W pewnej czesci tych obwodów wykorzystuje sie w stopniach wejsciowych idienjtyiczne szeregowe po- laczeniai diod, zrealizowane np. za pomoca pola¬ czonych diiodiowo tranzystorów biópolaiiinych, dla: u- zyskan/ila róznicy napiec przykladanych na elektro- dy baizy pary tranzystorów sprzezonych emiterowo.Te sprzezone erniiterowo tranzystory sterowane sy- ginialaimli syimietrycznyimi reaguja na, pnzykladiane na wejscie sygnaly pradami kolektorowymi o podob¬ nych skladowych sttalych.Celem wynalaizku jest opracowanie dzielnika pra¬ dowego dostarczajacego stosunkowo malych pra¬ dów przy wykorzystaniu rezystorów o niewielkiej wartosci, przy czyim wspólczynnik podzialu powi¬ nien byc sitaly w funkcji temperatury i zmian na¬ piecia zasilania.Oel wynalazku osiagniety zostal prziez to, ze dzielkuik zawiera pierwsze znane szeregowe pola¬ cz eniiie N dliod wlaczone miedzy elektrode, bazy pierwszego tranzystora i punkt potencjalu odnie¬ sienia i drugie znane szeregowe polaczenie N diod wlaczone miedzy elektrode bazy drugiego tranzy¬ stora i punkt potencjalu odniesienia, przy czym elektrody baz tranzyisitorów pierwszego i dmugttegjp zasilane sa pradami, odpowiednio, pierwszym i diru- glirn o takiej biegunowosci, ze dliiody w obu pola¬ czeniach szeregowych sa spolaryzowane w kierun¬ ku przewodzenia i pozostajacymi w stalym sto¬ sunku do siiebie tak, ze róznica napiec towarzysza¬ cych skladowych sygnalu proporcjonalna do tem¬ peratury w sikalli Kalwina, w poblizu której pra¬ cuja tranzystory i diiody dzielnika, pojawia sie mie¬ dzy elektirodami, baiz tranzystorów pierwszego i drugiego, przez co, niiiezalieznlie od temperatury, usitalona jest wartosc wspólczynnika, podzialu. 952443 95244 4 Diody w pierwszym polaczeniu szeregowy/m ko¬ rzystnie maja efektywne obszairy spolaryzowanych iw kierunku pirzewiodlzenia zlacz róizne od odlpowlied- ndch efektywnych obszarów dliiod w drugimi pola-, czieniu szeregowym, dla zwiekszenia wairtosci wspólczynnika podzialu.'Dzielnik rmazie zawierac co najmniej jedrno dal¬ sze szereglowe polaczenie N diod wsaczone równo¬ legle z jednym z szereglowych polaczen dliiod dla zwiekszenia wartosci wspóilczynniika podzialu.Ofbiwtody dostarczajace piradów piiarwsziego i dru¬ giego korzystnie dostarczaja j'ednakicwych pradów i moga obegimowac rezystory pierwszy i drugi o stalym stosiumlku wairtosci, przy czym pierwszy re¬ zystor wlaczony jest miedzy elektrode bazy pdleirw- siziego tramzyistoira! i punljdt potencjalu zasilamiia róz¬ nego od potencjalni odniesienia, a dirugti rezystor wlaczony jest mliiejdizy eleklteode bazy drugiego tran¬ zystora i pumlkit potencjalu zasilania. Dzielnik mo- ze ponadto zawierac co najmniej jeden, dalszy tranzystor wlaczony równolegile z pierwszym,, aillbo z druglim tranzystorem dla zwiekszenia wspólczyn¬ nika podzialu.Dzielnik moze byc kaskadowo polaczony z co najimmiiej jednym dalszym dzielnikiem pradowym, obejmujacym tranzystory trzeci i czwarty, których elektrody .emiterowe polaczone sa ze soba i, stero¬ wanie dzielonym pradieim, przy czym elektrody bazy tranzystorów trzeciego i czwartego dblajczioine sa do pumkitójw posrednich szereglowych polaczen diod dla odbierania okreslonej czesci potencjalów bazo¬ wych tranzystorów, odpowiednio, pierwszego i dlru¬ giiegio. fPrziedlmdoit wynaiazku uwidoczniony jest w przy¬ kladnie wy(konania na rysunku, na któirym £ig. 1 przedlstawia schemat blokowo-idleowy dlziieflnika wedlug wynalazku, fig. 2 — uklad z lig. 1, w którym zródla pradlowle zrealliziowane zostaly za po¬ moca pojedynczych rezystorów, ffilg. 3 — uklad dizieMniika stos-owainy w przypadlku tak duzych war¬ tosci N, ze napiecia na obwodach szeregowych przekraczaja poloTwe napiecia zasilania^ f(ig. 4 — uklad dzielnika, umiozUwdajacy zwiekszenie napie¬ cia zasilania odbiornika przez wprowadzenie do¬ datkowego obiwiodlu szeregowego, fig. 5 — ukled dzielnika z fig. 4, w którym odpowiadajace tran¬ zystory w równolagflJe polaczonych obwiodach sze- regowyich maja wspólnie obszairy baz i kolektorów, flilg. 6 — uklad dzielnika, w kftóryim zwiekszenlie wspólczynnika podzialu uzyskuje sie przez wpro¬ wadzenie kilku pierwszych tranzystorów, polaczo¬ nych równolegile, flife. 7 — schemat struktury dziel¬ nika pradowego uzyiskaflaflgo przez polaczenie ka- sfcaidowe wielu obwiodów tfekflacyich prad. ffe 3g. 1 zródlo 100 pradu sitatego dostarcza na wispójny wezel koncówieik emiterowych trazystorów 101 i ,102 pradu Ip+Iq, który poddawany jest roz¬ dzielaniu. Jak to zostanie szczególowo wyjasnione poniizej, skladlowa prajdiu IQ podawana jest z kolek¬ tora tranzystora 10(2 do odbiornika 103. Ziródllo 104 napiecia stalego dostarcza zairó/who napiecia odnie¬ sienia, jak i napiecia zasilania. Prtad przeplywajacy przez odbiiornik 103 pochodzi ze zródla' 104. Kon¬ cówka kolektora tranzystora 101 polaczona jest ze zródlem napieciowym 104 dla uzyskania napiecia zasilania, wobec czego przez kolektor tranzystora 101 przeplywa prad IP.Koncówka bazy tranzystora 101 polaczona jest z potencjalem odniesienia, w tym przypadlku zie- 'mia, poprzez szeregowe polaczenie 105 N diod 105-1, 105-2, ... 105-N. Baza tranzystora 102 polaczona jestt z pot'encjalem odniesiiemia, poprzez szeregiowe po¬ laczenie 106 N dliod 106-1, 106-2, ... 106-N. Na ry- suniklu przedlsitawiiomy zositai przyklad realizacji, po- io laczen 105 i 106 za pomoca tranzystorów, których bazy sa zwairte z kolektorami, co jest najczesciej stosowanym sposobem realizacji diod w obwodach sicalonych. Uklad wedlug wynalazku moze j^edlnak zostac areadiziowany dowolna inna technika wyrtwa- !5 nzania dliod1 póljprziewodnitoowych.Polaczenia szeregoiwe 105 i 106 zasilane sa prada¬ mi. IF i IG ze zródel pradowych, odpowiednio 107 i, 108. Prad IF, kltótry polairyzuje w Mieirunku prze¬ wodzenia dliody wchodzace w sklad szeregowego polaczenia 105 ma okreslona stala wartosc pozosta¬ jaca w sitosumjku (M+(l): 1 wzglejdiem pradu IG, któ¬ ry poilaoryznujie w kierunku przewodzenia diody wchoidizajoe w sklad sizerego/wego ipolaozenia 106.Wartosc M jest dodatnia, wiec prajd IF j,est zawsze nieco wfilekszy niz IG.Wiadomo, ze napiecie na diodzie pólprzewodnik kowej stamowi funkcje logairyltmiczna prajdlu w kie- runjku przewodzenia. W przypadku zastosowania do realizacji szeregiowych obwodcfw 105 i 106 tranzy- storów, w których bazy sa zwarte z kolektorami mozna zaisitosowac nastepujaca zaleznosc: kT In VBE=_1H— (1) q is a5 gdzie: VBe — napiejcie miedzy zaciskami, bazy i emitera tranzystora, k —\tala Boltzmana, T — temperatuira w skali Kelwina, q — ladluniek elek¬ tronu, Ic — prad kolektorowy tranzystora, Is — jpjrad naisycenia tranzystora. 40 Wobec tego potencjaly VBioi i VBio2 na zaciskach baz tranzystorów, 'odpowiednio 101 i 102, okresla siie w nastepujacy sposób: 45 q IS105 • NkT IC106 kT /Ici0fl\N /Q.VB102 = NVBE106 = ^~ = ln <3) Q lsio6 01 Usioe/ Iindekisy 105 i 106 w powyzszych zaieznlosciach do- 50 tycza parametrów polaczonych diiodowo tranzysto- irójw wchodzacych w sklad szeregowych obwodów, odlpowiedlnlio 105 i 106. W przypadku tych zafllez- noscii przyjejtio zalozienie, ze wszystkie tranzyistiocry w danym obwodzie szeregowym sa zasadniczo iden- 55 tyczne..Napiecie AV pojawiajace sie pomiedzy zaciskami baz tranzystorów 102 i 101 mozna okreslic naste¬ pujaco: 50 AV=VB10i—Vbio2= ln -—in = ^L/^f-^/i^n (4) q[ \IC106/ \IS106/ J 65 Jezeli wisizystMe tranzystory w obwodach szere-5 95244 6 ©owych 105 i 106 maja identyczne charakterystyki, co moze zostac spelnione w przypadtau obwodów scalonych, AS105 wiec = 1 ¦sio«» IsiOB = 1 (5) (6) Logaryrtmi z 1 podniesiony dio dowolnej potegi rów- ny jest zemi dila kazdej bazy. Sftad AV = Q ycmj (7) Plrzyijimiujjiajc, ze prajdiy baiz tranzystorów 101 i 102 sa pomiijailnle male w porównaniu z prajdaimi, ply- niaicymtt przez szeregowe obwody 105 iyl06, uzysku¬ je sie Icios=aios^EiosttioslF=Ieio5 (8) oraz '1'cioe — gdzie Ieios l Ieio6 sa praidami emiiteróiw polaczonych diodowo tranzystorów wchodlzacych w sklad szere1- gowych obwodów odpowiednio 105 i 106. Wspól- czynniik wzmocnienia praidlowiego w konfiguracji wspólnej bazy ai05 tramizysitoirów w obiwodlzie 105 i a10e tranlzyisitoiróiw w obiwodlzie 106, sa zasadnliczo równe, ziwlaisizcza gdy tranzystory maja jednako- we charakterystyki. Pozwala to na uzyiskamiiie u|pro- szczomego ponizszego równania <10), kitóire uzysikuje sie prziez podstawienie równan (8) i (9) do róiwlnania (7): AV = ^ln(^\N = ^ln/^N (10) Q \ai08lG/ q \Ig I Równanie (10) okiresia napiecie AV wystepujace pomiejdlzy zatoiskaimi baz tranzystorów 102 i 101, kltóre polaczenie sa w uklad wzmacnHacza róiznico- wego ze sprzezeniem emiterowym.Równanie (1) mozna wykorzystac do analizy dzia¬ lania w&imacniacza róznicowego utworzonego przez tranzystory 101 i 102, przy zalozeniu, ze AV jest róznica napiec wyistejpujacych w tych tanzystorach pomiejdlzy zacisikami baz i emfitterów odpowiednio VBE101 ^ VBE102» kT IP VBeioi= Im Q asioi VBeio2= ln- 0. IS102 AV = VBE101 ~~ VBE102 Av = H^)-"(=)] ttl) (12) (13) (14) 40 45 50 55 60 Dla podobnych tranzystorów 101 zasadzie rówine ISi0£. Wobec tego i; 102 ISl0i je&t w AV = -5-te) (15) Z porównania równan (10) i (15) wynika, ze (16) a wiec: Ip + Iq Iq = m (17) Zaleznosc (17) opisuje uklad prizedlsitaiwtaiy na fig. 1 w przypadku, gidy wszystkie diodJowo polaczone itiranizysitoiry stanowiace elementy skladowe obwo¬ dów szeregowych sa podobne.W mionoditycznych obwodach scalonych mozna w prosfty sposób dokladnie ustalac prady IF i IG iw stosunku zazerajacym sie pomiejdzy 1:1 a 4:1.Gd)y stosunek IF do Ig wzrasta powyzej 4:1 jego dokladnie ustalenie staje sie bairdzo trudne. W u- kladiziie wedlug wynalazku naiwet gdy stosunek Ir dlo IG utrzymany jest w korzystnymi zakresie war¬ tosci, mozna uzyskac bairdzo mala wartosc stosunku IQ do IP + IG przez odpowiednie zwiekszenie war¬ tosci N.Ip+Iq W tablicy I przedstawione zostaly wartosci iod|powiadajace róznym wartosciom N, czyli liczlby diod w kazdlym z obwodów szeregowych 105 i 106, L • IP oraz dila róznychwartosci L jesit tu sta- Ig illa, która w przedstawionym pnzykiadzie ma war¬ tosc 1.Tablica I N 1 2 3 4 6 2:1 3 9 17 33 66 3:1 4 28 62 244 730 Lir • Ig 4:1 17 65 257 1025 4097 :1 6 26 126 626 3126 15626 6:1 7 37 217 1297 7777 46657 05 Jak wynika z tablicy I znaczny spadek pradu Iq uzyskuje sie przez nieznaczne zwiekszenie liczby diodowo polaczonych tranzystorów, przy czytm kaz¬ dy z tych tranzystorów zaflmuge bairdzo mala. po¬ wierzchnie w obwodzie scalonym.Plig. 2 przedstawia uklad z filg. 1, w któryjm kaz- die ze zródel pradowych 100, 107 i 108 zrealizowane zostalo ze pomoca jednego rezystora, Szeregowe obwody 105 i 106 diodowe razem ze zlaczami baza — emiter tranzystorów 101 i 102 regnilujja potencjal na wspólnymi wezlle emiterów tranzystorów 101 i 102, w stosunjku do potencjalu odniesienia ziemi. Wolbejc7 95244 8 tego prad plynacy przez obwód rezysitancyjny wla¬ czony miedzy tein wspólny wezel i zacisk o poiten- cjale odniesienia, reprezentowany na fig. 2 przez rezystor 100, ma wairtosc IP + IQ.Wairtosc róznicy napiec AV pojawiajacej sie po¬ miedzy koncówkami baz tranzystorów 101 i 102 jest maila w porównaniu z w&irtoscia spadków na- pliec nia rezystorach 107 i 108 tak, ze te spadki na¬ piec rmozna uwazac za równie sobie. Jezeli wartosc rezysitoira 108 zostanie -wybrana jako (M +1) razy wieksza niz rezystora 107, praid IF plynacy przez rezysitar 107 bedzie (M +1) raizy wiekszy od pradu IG przeplywajacego przez rezystor 108. Jak wynika z zaleznosci (16), chwilowe wartosci tych pradów nie wplywaja na wzajemny stosunek prajdów Ip i Iq. Isitotny jest naltamfiast stosunek pradów If Hg« • Woibec tego zmiany wartosci napiecia ze zródla 104 nlie wplywaja na ustalenie IP i Iq tak dlugo, jak dlbugo1 diody wchodzace w sklad obwodów szerego¬ wych 105 i 106 spolaryzowane sa w kierunku pirze- wiodzenia.Jezeli N ma diuza wartosc potencjaly na konców¬ kach bez tranzystorów 101 i 102 osiagaja stosunko¬ wo dluze wartosci. Poniewaz napiecie zasilajace od¬ biornik 103 sitanowi róznice pomiedzy napieciem ze zródla 104 a potencjalem baizy tranzystora 102 jego wartosc moze okazac sie niewystasrczajajca dila< zasi¬ lania odbiornika 103. Wobec tego, w przypadku tak duzych wartosci N, ze napiecia na obwodach szeregowych 105 i 106 przekraczaja polowe napiecia zasilania, korzysitne jest wlaczenie oblwodów szere¬ gowych 105 i 106 miedzy zaciski bez tranzystorów, odjpowiedinlio, 102 i 101, a zacisk zródla napieciowe¬ go 104, zamiast miedzy te zaciska baz a ziemie. U- klad taki., przedstawiony na fig. 3, realizuje opera¬ cje dzielenia pradu tak sanno, jak uklad z fig. 1.Nalezy zwrócic uwage na to, ze w opisanym przypadku obwód szeregowy 105, który przewodzi wiekszy prad, musi byc wlaczony miedzy zródlo napieciowe 104 a zacisk bazy tranzystora 102, a nile 101 jak na fig. 1, oraz obwód szeregowy 106, kttóry ptazewodlzi mniejszy prad-, musi byc wlaczony mie¬ dzy zródlo napieciowe 104 a zacisk bazy tranzysto¬ ra 101. Dzdejkii temu potencjal na bazie tranzystora 101 jes dziej dodatni niz potencjal na bazie tranzystora 102.W przypadiku zastosowania tranzystorów 101 i 102 typu pmp i odwrócenia polafryizacji zródla 104, na¬ dal korzystne jest stosowanie dliiodlowo polaczonych tranzystorów npn w obwodach szeregowych 105 i 106. Dzieje sie tak dHlaitego, ze eleimenity ty|pu npn rnaja zwykle struiktuire pionowa, a elementy pn|p ploziioma. Blemienity npn zajmuja wobec tego mniej¬ sza powierzchnie w obwodzie scailonym. Nalezy zwrócic uwage, aby diody w obwodach szeregowych 105 i 106 byly prawidlowo polairyizowane w kierun¬ ku przewodzenia.Fig. 4 równiez przedstawia uklad, umozliwiaja¬ cy zwiekszenie napiecia zasilania odbiornika 103.Przez równolegle polaczenie obwodu szeregowego 106 z co najmniej jednym obwodem szeregowym 116 zawierajacym N diod 116-1, 116-2, ... 116-N uzyskuje sie zmniejszenie liczby diod N koniecznej dila uzyskania odpowiednio diuzej wairtosci sitosun- Ip + IQ ku - IQ Dzialanie tego ukladu najlatwiej zrealizowac pirzy zalozeniu, ze prad IG rozdziela sie równo pomie¬ dzy równolegle galezie utworzone przez szeregowe ukladiy 106 i 116. Gdyby uklad obejmowal L gale¬ zi zreatoowanych w postaci L obwodów szerego¬ wych wlajczajac 106 i 116, prajd w kazdej galezi wy¬ nosilby —- Wobec tego, poniewaz napiecie na kazdej z diod jest funkcja plynacego przez nia pradu mozna u- proscic zaleznosc (17) do postaci Ip + IQ Wyniki uzyskane dla tego ukladal przedstawione zostaly w tablicy I.Zaleta ukladu przedstawiomiego na fig. 4 jesit to, ze IF nie musi juz byc wieksze od IG dla rozdzie¬ lenia pradiu. Wynika stad, ze M moze przyjmowac wartosci od —1 do 0, a takze .wairtosci dodatnie.Ig Prad IF nie moze byc jedynie wiekszy niz Wobec tego prady IF i IG moga miec jednakowe wartosci, o ile L jesit wieksze niz 1. W przypadku wykorzystania techniki oblwodów scalonych mozna wykonac zródla' pradowe 107 i 108 jako identyczne, a wiec bardziej precyzyjnie ustalic wzajemne war¬ tosci pradów IF i Ig- Napiecia na kolektorach tranzystorów 106-n i 116-n gdzie n jest dowolna liczba naturalna z przedzialu 1 do -N, sa równie. W ten sposób tran¬ zystory 106-n i 116-n„ jezeli wytworzone zostaly ja- ko tranzystory dyfuzyjne o pionowej strukturze, moga miec wspólne obszary baiz i emiterów.Jak to przedstawiono na fig. 5, istniec nawet mo¬ ze polaczenie omowe pomiedzy koncówkami ko¬ lektorów tranzystorów 106-n i 116-n. Nie zmienia to dzialania ukladu w porównaniu z ukladem przedstawionym na fig. 4.Wiadlomo, ze równolegle polaczone tranzystory moga byc zastapione przez pojedynczy tranzystor o efektywnej powierzchni, zlacza baza — emiter równiej suimie efektywnych powierzchni zlacz ba¬ za — emlilter tych tranzystorów. Wobec teglo dziala-. nie ukladu przedstawionego na fig. 1, gdy di'ody w obwodzie szeregowym 1Ó6 maja efektywne powie¬ rzchnie zlacz baza-emfilter L razy wieksze od po¬ wierzchni dliod w obwodzie szeregowym 105, jest równowazne dzialaniu ukladu przedstawionego na fig. 4. Dane zawairte w tablicy I sa wiec prawdzitwe równiez dla tego ukladu.Dlatego tez postawiono warumeki, aby tranzystory 101 i 102 mialy podobna geometrie i identyczne charakiterysityki. Efektywna powierzchnia zlacza ba¬ za — emiter tranzystora 101 przedstawionego na fig. 1 moze byc wieksza K-kirotnie od analogicznej powierzchni tranzystora 102. Mozliwe jest równiez, jiak przedstawiono na fig. 6, aby tranzystor 101 u- tworzony byl prziez równolegle polaczenie K tran- 40 45 50 55 609 95244 zystorów 101-1, 101-2,.... 101-K, z których kazdy po¬ dobny jest do tranzystora 102. W obu przypad¬ kach prad Iq bedzie doda/tkowo dzielony ze wspól- czyinniMeni K w porównaniu z ukladem, w którym tranzystory 101 i 102 sa identyczne.Fig. 7 przedstawia inne rozwiazanie ukladu we¬ dlug wynalazku, w którymi uzyskuje sie wieksze wartosci stosunku IP+IQ — przy wykorzystaniu mniejszej ilosci elementów. Rozwiazanie to umoz¬ liwia równiez uzyskanie, wiekszych wartosci sto- IP+IQ sumku przy mniejszej wartosci stosunku IQ If — . Jest to korzystne, poniewaz zwykle im bar¬ io dziej równe sa prady lF i Ig, tym dokladniejszy jest podzial pradu. Chociaz dla realizacji ukladu wedlug wynalazku najbardziej korzystne sa ele¬ menty typu npn wszysitkie omówione rozwiazania nadaja sie do reaOlizacji przy uzyciu elemenltów ty¬ pu pnp.Na fiiig. 7 przedstawiono zastosowanie tranzysto¬ rów typu pnp, gdyz wówczas przebieg procesu dzie¬ lenia pradów staje sie bardziej jasny.Do wspólnego wezla emiterów tranzystorów *01 i 402 doprowadzany jestt prad Ip + Iq, który jest rozdzielany i)irzez te tranzystory dila uzyskania na kolekitorze tranzystora 402 pradu kolekitoira IC402 z zaleznosci (18).Ic402 ~~ Ip + Ifl 1 + ffi <(19) Prad IC402 jest doprowadizany do sprzezonych e- miiterami tranzystorów 301, 302 i rozdzielany przez te tranzystory dla uzyskania na kolekitorze tranzy¬ stora 302 pradu 'kolektora Ic302 który okireslony jest zaileznoscia Ic30« — 1 + ffi (20) Prad Ic302 jest doprowadzany do sprzezonych e- mditerama tranzyis.toirów 201, 202 i rozdzielany przez te tranzystory ddla uzyskania na kolekitorze tranzy¬ stora 202 pradu kolekitoira Ic302 kltóry okireslony jest zaleznoscia lewa — ¦ Icso2 1 + m (21) Plrad lem doprowadzany jesi; do sprzezonych e- milberami tranzystorów 101, 102 i rozdzielany przez te tranzystory dla uzyskania na kolekitorze tranzy¬ stora 102, pradu kolektora Iq, kttóry okireslony jest zaleznoscia Iq = - •LC202 1 + ffl (22) 40 45 stepujace wyprazenie ilustrujace pradu w ukladzie z fig. 7 Ip + Io' proces dzielenia Io = : nm+(m+m} Poniewaz wyraizenie rai (23) dla N wiekszych-niz 1 ma wartosc wieksza niz 1, wystarczajacym przy bliizeniem wyrazenia (23) jest wyrazenie Ip + Iq Iq = /LIF\14 Iw (24) N Wynik ten mozna uzyskac dla ukladu przedsta- wiionegio na- filg. 1 tyOiko wtedy, gdy N ma wartosc 14, a w taddm przypadku uikftad przedstawiony na fig. 1 musi obejmowac 30 elementów. Wykonanie takiego ukladu moze przedstawiac pewne trudnos¬ ci, poniewaz napiecie na 14 diodach kazdego z sze¬ regowych obwodów 105, 106 osiaga wówczas okolo 10V. Taka wartosc napiecia jest bliska lub prze¬ kracza dopuszczalne napiecia stosowane w pracy wielllu ukladów scalonych. Z kolei uklad przedsta¬ wiony na fig. 7 wymaga zastosowania jedynie 18 elementów. Napiecie na pieciu diodach w obwo¬ dach szeregowych 105, 106 wynosi okolo 3,5V, co dobrze sie miesci w zakresie napiec stosowanych dla zasalania obwodów scalonych.AnaUizujac zaleznosci 10 do 23 mozna zauwazyc, ze udzial w rozdzielaniu pradów przez kazdy na¬ stepny stopien dzielacy jest wiejkszy niz stopnia po- przedniegio. Dlatego w celu zmniejszenia stopnia podzialu pradu i jednoczesnie dla zminimallizowa- nia ilosci, zastosowanych elementów jgiezy naj¬ pierw eliminowac stopnie dzielace wfl(Pone blizej zródla zasilania 100. W sposób podobny do zasto¬ sowanego w zwiazku z zaleznosciami 19 do 23, mozna uzyskac tablice przedstawiajace wartosci Ip + Iq.Iq tosci -dila danych ilosci stopni dzielacych i war- Pewtna ilosc przykladów przedstawia- Ll^ Ig ja ponizsze taibUce II, III i IV. Wartosci okreslone so w tablicach jako „bardzo duze" sa tak wielkie, ze praktycznie nie mozna ukladów zrealizowac ze wzgledu na zjawisko uplywnosci.Tablica II IP +IQ DIf 69 Stosunek -ma wartosc maksymedna; = 2 Iq Ig 60 Z polaczenia zaleznosci 10 do 22 uzyskuje sie na- 05 N 1 2 3 4 1 6 Diczba stopni dzielacych * 1 3 9 17 33 65 2 45 153 561 2145 3 153 765 5049 36465 4 2295 25245 328185 75735 1640925 |11 95244 12 Tablica III Ip + Iq ¦ /.* n , lif Stosunek ma wartosc maksymalna; = = 3 N 1 2 3. 4 6 1 f Liczba stopni (Mielacych 1 4 28 32 244 . 730 2 | 3 | 4 | 40 280 2296 20008 178120 920 22960 560224 14605840 75440 5602240 bardzo duze | Tablica IV ci Ip ~rIq Ll^ Stosunek— ma wartosc maksymalna; = 4 Iq Ig N 1 - 2 ' 3 4 6 ' liczba stopni dzielacych 1 17 65 257 1025 4097 2 85 1105 16705 263425 4159425 3 5525 283985 17122625 bardzo duza Z ais tirze zeni a patentowe .1. Dzielllnifc pradowy, uwlaszcza cULa dzilelienia pra¬ du wejsciowego przez staly, niezalezny od tempe- rartiuiry wspólczynnik podzialu zasadniczo wiekszy od dwóch, obejirnujjajcy tranzystory zlaiczowe pierw¬ szy i drugi,, których elektrody emitterowe polaczo¬ ne sa ze seha dla odibiieramia dzielonego praidu, któ¬ rego okireBroie czesci pojawiaja sie na elektro¬ dach kolektorowych tranzystorów, odpowiednio pierwszego i drugiego,, znamienny tym, ze zajwiera pierwsze, znane szeregowe polaczenie (105) N diod (105-1, 105-2, ... 105-N) wlaczone miiejdizy elektrode bazy pierwszego tranzystora (101) i punkt poten¬ cjalu odiniiesdeniia i drugie ziniape szeregowe polacze¬ nie (106) N diod (106nl(, 106-2, ... 106-N), wlaczone miedzy elektrode bazy drugiego tranzystora (102) i punkt potencjalu odniesienia, przy czyim elektro- diy baz tranzystorów pierwsziego (101) i drugiego (102) zasilane sa prafdaimi, odpowiednio, pierwszym (IF) i drugim (IG) o takiej biegunowosci, ze diody w obu polaczeniach szeregowych (105, 106) sa spo- 40 45 50 lairyziowane w kierunku przewodlzenia, i pozostaja¬ cymi w stalym stosunku do siebie tak, ze róintica napiec towarzysizajcych skladowych sygnalu pro¬ porcjonalna do temperatury w skali KdMina, w poblizu której pracuja tranzystory i diiodly dzielni¬ ka, pojawiai sie miejdzy elektroda/mi baz tranzysto¬ rów pierwszego (101) i drugiego (102), przez co nie¬ zaleznie od temperatury ustalona jest wartosc wspólczynnika podzialu. 2. Dzielnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze diody (106h1, 105-2, ... 105-N) w pierwsziym pola¬ czeniu szeregowym (105) maja efektywne obszary spolaryzowanych w kierunku przewodzenia zlacz róznie od odpowiednich efektywnych obszarów dilod (106-1, 106^2, ... 106-N) w druglim polaczeniu sze¬ regowym (106), dla zwiekszenia wartosci wspólczyn¬ nika podzialu. 3. Dzielnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera co najmniej jedno dalsze szeregowe pola¬ czenie (116) N diod wlaczone równolegle z jted- nyim z szeregowych polaczen (105, 106) ddod dla zwiekszenia wartosci wtepolczytninika podzialu. 4. Dzielnik wedfcug zastrz, 1, albo 2, ad/bo 3, zna¬ mienny tym, ze obwody (107, 108), dostarczajace pradów pierwszego (IF) i diru#ego (IG), dostarcza- ja jednakowych'pradów.. Dzielnik wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze obwody dostarczajape prajdów pierwszego (IF) i dru¬ giego (IG) obejmuja rezystory pierwszy (107) i dru¬ gi (108) o stalym stosunku wartosci, przy czym pierwszy rezystor (107) wlaczony jest miedzy ele¬ ktrode bazy pierwszego tranzystora (101) i punkt potencjalu zasilania róznego od potencjalu odnie¬ sienia, a dirugi rezystor (108) wlaczony jest miedzy elektrode bazy drugiego-tranzystora (102) i punkt potencjalu zasilania. 6. Dzielnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera co najmniej jeden, dallsizy tranzystor (101-2) wlaczony równolegle z tranzystorem pierwszym (101), albo z drugim (102) dia zwiekszenia wspól¬ czynnika podlzialu. 7. Dzielnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze polaczony jest kaskadowo z co najmniej jednym dallszym dzieflkuMiem pradowym obejmujalcym tran¬ zystory trzecie (201, 301* 401) i czwarte (202, 302, 402), których elektrody emiterowe polaczone sa ze soba i sterowane dzielonym pradem, przy czym ele¬ ktrody bazy tranzystorów trzeciego (201, 301, 401) i czwartego (202, 302, 402) dolaczone sa do punk- tó|w posrednich szeregowych polaczen (105, 106) diod dLa odbierania okreslonej czesci potencjalów bazowych tranzystorów, odpowiednio pierwszego (101) i drugiego (102).95244 Fig.2 ' Fig. I 104 ±: 104. ^95244 [ZRÓDLO NASILANIA h ODBIORNIK PRADU 108^, 1ZRÓOCO ZASIL t r l—-t'°'-" ,op~THl ^105-1 1 IOsCH %7 Cena 45 zl Drukarnia Narodowa Zaklad Nr 6, zam. 917/77 PL