RU1810968C - Стабилизированный делитель посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Использование: в радиотехнической и электротехнической отрасл х промышленности , в частности, дл  питани  большого количества параллельно-последовательно соединенных маломощных нагрузок. Сущность изобретени : устройство содержит N одинаковых резисторов 1, (N+1) одинаковых оптоэлектронных пар 3, состо щих из свето- диодов 5 и фотодиодов 4, и дополнительный транзистор 7, соединенный определенным образом. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  выравнивани  потенциалов на зажимах последовательно соединенных приемников , потребл ющих различный посто нный ток, например, дл  питани  микросхем при их серийных испытани х.

Целью изобретени   вл етс  увеличение КПД путем минимизации сквозного тока , протекающего через транзисторы в широком диапазоне изменени  токов нагрузок и входного напр жени  делител .

На фиг. 1 приведена структурна  схема делител ; на фиг. 2 - принципиальна  схема 16-канального стабилизированного делител  посто нного напр жени ,  вл ющегос  примером реализации за вленного устройства .

Стабилизированный делитель посто нного напр жени  содержит N 2 одинаковых последовательно соединенных резисторов 1, (N+1) одинаковых последовательно соединенных транзисторов 2, (N+1) одинаковых оптоэлёктронных пар 3, фотоприемники 4 которых соединены последовательно , а светоизлучатели 5 включены в базовые цепи соответствующих транзисторов 2, диод 6, анод которого подключен к коллектору, а катод св зан с базой (N+1)-rg транзистора 2 через светоизлучатель 5 (N+1)-u оптоэлектронной пары 3. и дополнительный транзистор 7, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 2, а коллектор св зан с базой первого транзистора 2 через светоизлучатель 5 первой оптоэлектронной пары 3. Коллектор каждого из транзисторов 2 соединен с эмиттером следующего транзистора 2, а база св зана через соответствующий резистор 1 и светоизлучатель 5 соответствующей оптоэлектронной пары 3 с базой следующего транзистора 2. Эмиттеры всех транзисторов 2 подключены к соответствующим выходным выводам последовательно соединенных приемников 8 нагрузки, а эмиттер первого и коллектор (N+1)-ro транзисторов 2  вл ютс  входными выводами.

Устройство работает следующим образом . К входу делител  приложено напр жение Uo. Если коэффициент передачи потоку /8 транзисторов 2 велик и базовыми токами транзисторов 2 можно пренебречь, то на каждом резисторе 1 падает одинаковое напр жение UL

Uo - ЦБЭ 1 - Цд

1N где УБЭ - падение напр жени  на эмиттер- ном переходе первого транзистора 2; UA - падение напр жени  на диоде 6.

U-1-Если все светоизлучатели 5 и все транзисторы 2 одинаковые и зависимостью напр жени  УБЭ от тока эмиттера 1э транзистора 2 можно пренебречь, то на всех приемниках 8 будет падать одинаковое напр жение

UH Ui + КБЭ + Uc - Ub3l+1 - Ucc+1 - Ui, где UH - падение напр жени  на i-м приемнике 8;

Uc - падение напр жени  на I-м свето- излучателе 5;

DBS - падение напр жени  на эмиттер- ном переходе 1-го транзистора 2.

Анодный ток 1а 1-го фотоприемника 4 зависит от базового тока 1б 1-го транзистора 2, протекающего че,рез 1-й светоизлучатель 5:

а a le + Js texp (%-)- а 16,

где а - коэффициент передачи оптоэлектронной пары 3; .- . . 1б - ток 1-го светоизлучател  5 (входной ток оптрона),

Uak - напр жение на i-м фотоприемни

кеб;

Is - темновой ток 1-го фотоприемника 6(10 9А);

26 мВ - тепловой потенциал. Так как все оптоэлектронные пары 3 одинаковые и имеют одинаковый коэффициент передачи а, а фотоприем.ники их соединены последовательно,через них протекает общий ток ta, пропорциональный минималь- ному базовому току 1б транзисторов 2:

1а a rriin 1е , 1 :Ј i N. Ток U, протекающий через базу дополнительного транзистора 7, открывает его,

уменьша  тем самым напр жение ивэ1 на эмиттерном переходе первого транзистора 2, что в свою очередь уменьшает эмиттер- ный ток этого транзистора и, следовательно, (см. соотношение 1), эмиттерные и базовые

токи всех остальных транзисторов 2, то есть сквозной ток. Таким образом, обратна  св зь, образованна  оптоэлектронными парами 3 и дополнительным транзистором 7, уменьшает минимальный базовый ток транзисторов 2 до положительной остаточной величины о, обратно пропорциональной коэффициенту передачи а оптоэлёктронных пар 3 и коэффициенту передачи /б дополнительного транзистора 7. Поскольку эмиттерный ток 1э, текущий через транзисторы 2, при равенстве токов приемников 8 пропорционален базовому току te, увеличивай коэффициент передачи /3, можно сделать этот ток сколь угодно малым, повысив тем самым КПД делител .

Примером реализации изобретени   вл етс  16-канальный стабилизированный делитель напр жени , схема которого приведена на фиг. 2. Составной транзистор 2 в этом делителе образован трем  транзисто- рами 9, 10 и 11 чередующейс  проводимости , причем светоизлучатель 5 оптоэлектоонной пары 3 включен в базовую цепь транзистора 11, параллельно которому подключаетс  приемник 8 нагрузки. В этом случае падение напр жени  на приемнике 8 не зависит от падений напр жени  на эмиттерных переходах транзисторов 10 и 11 и на светоизлучателе 5, а определ етс  только падением напр жени  на эмиттер- ном переходе транзистора 9 и на резисторе 12, включенном в эмиттерную цепь транзистора 9. При больших коэффициентах передачи по току транзисторов 10 и 11 эмиттерный ток транзистора 9 не зависит от токов 1н приемников 8 и определ етс  сопротивлением резистора 13, то есть одинаков во всех каналах Регулировкой сопротивлени  переменных транзисторов 2 можно скомпенсировать разброс парамет- ров транзисторов 9 и добитьс  равных падений напр жени  на всех приемниках 8 нагрузки.

Ссоставной дополнительный транзистор 7 содержит два транзистора 14 и 15 по схеме Дарлингтона, причем коллектор транзистора 14 подключен к коллектору первого транзистора 10. Это обеспечивает большое усиление по току транзистора 14 и всего составного транзистора 7, то есть мини- мальный сквозной ток. В делителе отсутствует 17-  оптоэлектронна  пара 3, так как эмиттерный ток 17-го транзистора 11 не меньше эмиттерных токов первых 16-ти транзисторов 11, а падение напр жени  на светоизлучателе 5 не вли ет на напр жение нагрузки приемников 8. Эта мера позволила уменьшить падение напр жени  на 17-м транзисторе 11 величины 1,5 В. Конденсаторы 16 и 17 обеспечивают устойчивую работу делител . Разброс параметров транзисторов иоптоэлектронных пар приводит только к изменению величины остаточного базового тока транзисторов 11. Оптоэлектронные пары 3 включены в базовые, а не эмиттер- ные цепи транзисторов 11 с целью увеличени  КПД делител , так как мощность, выдел ема  в с вето излучател х 5, пропорциональна протекающему через них току. Минимальное напр жение на приемниках 8 нагрузки составл ет 3 В.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Стабилизированный делитель посто нного напр жени , содержащий N 2 одина- ковых резисторов, (N+1) одинаковых транзисторов, коллектор каждого из которых соединен с эмиттером следующего транзистора, а база св зана через соответствующий резистор с базой следующего транзистора, диод, анод которого подключен к коллектору, а катод св зан с базой (N+1)-ro транзистора, причем эмиттеры всех транзисторов подключены к соответствующим выходным выводам, а эмиттер первого и коллектор (N+1)-ro транзисторов использованы в качестве входных выводоь, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  КПД путем минимизации сквозного тока, протекающего через транзисторы в широком диапазоне изменени  токов нагрузок и входного напр жени  делител , в него введены (N+1) одинаковых оптоэлектронных пар и дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а коллектор св зан с базой первого транзистора через светоизлучатель первой оптоэлектронной пары, при этом светоизлучатели остальных оптоэлектронных пар включены в базовые цепи соответствующих транзисторов, а фотоприемники всех оптоэлектронных пар соединены последовательно , причем первый вывод первого фотоприёмника соединен с эмиттером дополнительного транзистора, а второй вывод (N+1) фотоприемникэ с базой дополнительного транзистора.