RU2313819C1 - Constant voltage stabilizer - Google Patents
Constant voltage stabilizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313819C1 RU2313819C1 RU2006117947/09A RU2006117947A RU2313819C1 RU 2313819 C1 RU2313819 C1 RU 2313819C1 RU 2006117947/09 A RU2006117947/09 A RU 2006117947/09A RU 2006117947 A RU2006117947 A RU 2006117947A RU 2313819 C1 RU2313819 C1 RU 2313819C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistor
- emitter
- resistor
- stabilizer
- collector
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиоэлектронной техники и может быть использовано при разработке и изготовлении различных вторичных источников электропитания, содержащих в качестве стабилизирующего устройства линейный аналоговый стабилизатор напряжения компенсационного типа с фиксированным значением выходного напряжения.The invention relates to the field of electronic equipment and can be used in the development and manufacture of various secondary power supplies containing, as a stabilizing device, a linear analog voltage stabilizer of compensation type with a fixed value of the output voltage.
Известен стабилизатор постоянного напряжения [1], содержащий транзистор, коллектор которого является входом устройства, эмиттер является выходом устройства, база подключена через резистор к его коллектору и через стабилитрон к общему проводу.Known DC voltage stabilizer [1], containing a transistor, the collector of which is the input of the device, the emitter is the output of the device, the base is connected through a resistor to its collector and through a zener diode to a common wire.
Недостатком этого стабилизатора является низкий коэффициент стабилизации.The disadvantage of this stabilizer is the low stabilization coefficient.
Известен также стабилизатор [2] постоянного напряжения, содержащий транзистор, коллектор которого является входом устройства, эмиттер является выходом устройства, база через первый резистор подключена к его коллектору и коллектору второго транзистора, эмиттер которого подключен через стабилитрон к общему проводу и через второй резистор к эмиттеру первого транзистора, база подключена к средней точке резисторного делителя напряжения, подключенного между эмиттером первого транзистора и общим проводом.Also known is a DC voltage stabilizer [2], containing a transistor whose collector is the input of the device, the emitter is the output of the device, the base through the first resistor is connected to its collector and the collector of the second transistor, the emitter of which is connected through a zener diode to a common wire and through a second resistor to the emitter the first transistor, the base is connected to the midpoint of the resistor voltage divider connected between the emitter of the first transistor and the common wire.
К недостаткам известного стабилизатора напряжения можно отнести его сложность и зависимость его параметров, а именно, коэффициента стабилизации и стабильности выходного напряжения от параметров коэффициента передачи резистивного делителя напряжения.The disadvantages of the known voltage stabilizer include its complexity and the dependence of its parameters, namely, the stabilization coefficient and stability of the output voltage from the transmission coefficient parameters of the resistive voltage divider.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является упрощение стабилизатора и повышение коэффициента стабилизации.The problem to which this invention is directed is to simplify the stabilizer and increase the stabilization coefficient.
Поставленная задача достигается за счет того, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем первый транзистор, коллектор которого является входом устройства, эмиттер является выходом устройства, база через первый резистор подключена к его коллектору и коллектору второго транзистора, эмиттер которого подключен через стабилитрон к общему проводу и через второй резистор к эмиттеру первого транзистора, согласно изобретению, база второго транзистора подключена к эмиттеру первого транзистора.The problem is achieved due to the fact that in the DC stabilizer containing the first transistor, the collector of which is the input of the device, the emitter is the output of the device, the base through the first resistor is connected to its collector and the collector of the second transistor, the emitter of which is connected through a zener diode to a common wire and through the second resistor to the emitter of the first transistor, according to the invention, the base of the second transistor is connected to the emitter of the first transistor.
Стабильность выходного напряжения стабилизатора-прототипа зависит от стабильности стабилитрона и стабильности параметров резистивного делителя напряжения. Согласно изобретению, база второго транзистора подключена непосредственно к эмиттеру первого транзистора, т.е. исключается резистивный делитель напряжения, следовательно, исключается и источник нестабильности параметров стабилизатора, что и обеспечивает повышение коэффициента стабильности.The stability of the output voltage of the stabilizer prototype depends on the stability of the zener diode and the stability of the parameters of the resistive voltage divider. According to the invention, the base of the second transistor is connected directly to the emitter of the first transistor, i.e. the resistive voltage divider is excluded, therefore, the source of instability of the stabilizer parameters is also excluded, which ensures an increase in the stability coefficient.
К преимуществам заявленного схемотехнического решения, обеспечиваемым новой совокупностью существенных признаков, относятся максимально достигаемые коэффициент стабилизации и стабильность выходного напряжения стабилизатора при максимальной простоте реализации устройства.The advantages of the claimed circuit solutions provided by a new set of essential features include the maximum achievable stabilization coefficient and stability of the output voltage of the stabilizer with the maximum ease of implementation of the device.
Таким образом, предлагаемое решение обеспечивает:Thus, the proposed solution provides:
1. Повышение коэффициента стабилизации выходного напряжения стабилизатора за счет повышения крутизны управления усилителем ошибки. В прототипе в схеме присутствует резистивный делитель, коэффициент передачи которого всегда меньше единицы. В заявленном решении коэффициент передачи напряжения сигнала ошибки (напряжение рассогласования) всегда равен единице.1. Increasing the stabilization coefficient of the output voltage of the stabilizer by increasing the slope of the error amplifier control. In the prototype in the circuit there is a resistive divider, the transmission coefficient of which is always less than unity. In the claimed solution, the transmission coefficient of the error signal voltage (mismatch voltage) is always equal to unity.
2. Повышение стабильности выходного напряжения стабилизатора за счет изъятия из общей погрешности стабилизатора погрешностей резистивного делителя, обусловленных ТКС резисторов, изменением сопротивления резисторов от наработки под током и при хранении и т.д.2. Improving the stability of the output voltage of the stabilizer due to the removal from the total error of the stabilizer of the errors of the resistive divider, due to the TCS resistors, a change in the resistance of the resistors from operating hours under current and during storage, etc.
3. Простоту решения и минимально возможное количество радиоэлементов при достигнутом качестве работы узла, что, как следствие, повышает надежность работы узла из-за сокращения количества ЭРИ, снижает его вес и габариты.3. The simplicity of the solution and the minimum possible number of radio elements with the achieved quality of the node, which, as a result, increases the reliability of the node due to the reduction in the number of EMI, reduces its weight and dimensions.
На чертеже представлена схема стабилизатора.The drawing shows a stabilizer circuit.
Предлагаемый стабилизатор содержит первый транзистор 1, первый резистор 2, второй транзистор 3, второй резистор 4, стабилитрон 5. База первого транзистора 1 подключена через первый резистор 2 к его коллектору, являющемуся входом устройства, и коллектору второго транзистора 3, эмиттер которого подключен через стабилитрон 5 к общему проводу и через второй резистор 4 к эмиттеру первого транзистора, база второго транзистора 3 подключена к эмиттеру первого транзистора 1, являющегося выходом устройства.The proposed stabilizer comprises a first transistor 1, a first resistor 2, a second transistor 3, a second resistor 4, a zener diode 5. The base of the first transistor 1 is connected through a first resistor 2 to its collector, which is the input of the device, and to the collector of the second transistor 3, the emitter of which is connected through a zener diode 5 to the common wire and through the second resistor 4 to the emitter of the first transistor, the base of the second transistor 3 is connected to the emitter of the first transistor 1, which is the output of the device.
Стабилизатор работает следующим образом.The stabilizer works as follows.
Постоянное входное напряжение подается относительно общего провода на коллектор первого транзистора 1, режим работы по постоянному току которого определяется величиной его базового тока, вытекающего из первого резистора 2 и разветвляющегося в базу первого транзистора 1 и коллектор второго транзистора 3, являющегося усилителем сигнала ошибки. Величина тока коллектора второго транзистора 3, «отбираемого» от тока базы первого транзистора 1, определяется разницей между опорным напряжением, формируемым стабилитроном 5, включенным в эмиттерную цепь второго транзистора 3, и напряжением, подаваемым на его базу.A constant input voltage is supplied relative to the common wire to the collector of the first transistor 1, the direct current mode of which is determined by the value of its base current flowing from the first resistor 2 and branching into the base of the first transistor 1 and the collector of the second transistor 3, which is an error signal amplifier. The magnitude of the collector current of the second transistor 3, "taken" from the base current of the first transistor 1, is determined by the difference between the reference voltage generated by the zener diode 5, included in the emitter circuit of the second transistor 3, and the voltage supplied to its base.
Таким образом, на выходе стабилизатора поддерживается постоянный уровень напряжения, определяемый равенством напряжений: с одной стороны, напряжения на базе второго транзистора 3, с другой стороны, напряжения стабилитрона 5 плюс напряжение прямосмещенного перехода база-эмиттер второго транзистора 3.Thus, at the output of the stabilizer, a constant voltage level is maintained, determined by the equality of voltages: on the one hand, the voltage on the basis of the second transistor 3, on the other hand, the voltage of the zener diode 5 plus the voltage of the forward biased base-emitter junction of the second transistor 3.
В случае уменьшения выходного напряжения стабилизатора по причине воздействия произвольного фактора (увеличение тока нагрузки, температурные колебания и т.д.) уменьшается напряжение на базе второго транзистора 3. Величина напряжения опорного источника есть величина постоянная и определяется только параметрами и характеристиками стабилитрона 5. Величина напряжения прямосмещенного перехода база-эмиттер транзистора также в известной степени является величиной постоянной. Таким образом, уменьшение напряжения на базе транзистора 3 приводит к уменьшению его базового тока и обусловливает его подзапирание, т.е. уменьшение тока коллектора, что в свою очередь приводит к перераспределению тока, управляющего первым транзистором 1 (тока, протекающего через первый резистор 2), а именно увеличению части тока, втекающего в базу первого транзистора 1, и уменьшению части тока, втекающего в коллектор второго транзистора 3. Это приводит к большему отпиранию первого транзистора 1, т.е. уменьшению сопротивления участка коллектор-эмиттер, а это приводит к возрастанию потенциала эмиттера первого транзистора 1, т.е. увеличению выходного напряжения стабилизатора.In the case of a decrease in the output voltage of the stabilizer due to the influence of an arbitrary factor (an increase in the load current, temperature fluctuations, etc.), the voltage on the basis of the second transistor 3 decreases. The voltage of the reference source is constant and is determined only by the parameters and characteristics of the zener diode 5. Voltage the forward biased base-emitter junction of the transistor is also to a certain extent a constant value. Thus, a decrease in voltage at the base of transistor 3 leads to a decrease in its base current and causes its blocking, i.e. a decrease in the collector current, which in turn leads to a redistribution of the current controlling the first transistor 1 (current flowing through the first resistor 2), namely, an increase in the part of the current flowing into the base of the first transistor 1 and a decrease in the part of the current flowing into the collector of the second transistor 3. This leads to a greater unlocking of the first transistor 1, i.e. a decrease in the resistance of the collector-emitter section, and this leads to an increase in the emitter potential of the first transistor 1, i.e. increase the output voltage of the stabilizer.
В случае увеличения выходного напряжения баланс равенства выше указанных напряжений вновь нарушается, но процесс в этом случае противоположен описанному и приводит к обратному изменению состояния первого транзистора 1, что обусловливает уменьшение напряжения на выходе стабилизатора. Таким образом, за счет организованной обратной связи на выходе поддерживается постоянная величина выходного напряжения.In the case of increasing the output voltage, the balance of equality above the indicated voltages is again violated, but the process in this case is the opposite of that described and leads to an inverse change in the state of the first transistor 1, which causes a decrease in the voltage at the output of the stabilizer. Thus, due to the organized feedback at the output, a constant value of the output voltage is maintained.
Предложенный стабилизатор применен в блоке питания двигателя и показал хорошие эксплуатационные характеристики.The proposed stabilizer is used in the engine power supply and has shown good performance.
Источники информацииInformation sources
1. Электропитание устройств связи. Под редакцией проф. В.Е.Китаева, М., «Радио и связь», 1988 г., стр.182 рис.8.16.1. Power supply for communication devices. Edited by prof. V.E. Kitaev, M., “Radio and communications”, 1988, p. 182 fig. 8.16.
2. У.Титце, К.Шенк. Полупроводниковая схемотехника. Под ред. А.Г.Алексенко, М., «Мир», 1982 г., стр.257 рис.16.5 (прототип).2. W. Titze, K. Schenk. Semiconductor circuitry. Ed. A.G. Aleksenko, M., Mir, 1982, p. 257 fig. 16.5 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117947/09A RU2313819C1 (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Constant voltage stabilizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117947/09A RU2313819C1 (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Constant voltage stabilizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2313819C1 true RU2313819C1 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=39019050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006117947/09A RU2313819C1 (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Constant voltage stabilizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2313819C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488156C1 (en) * | 2012-05-24 | 2013-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Voltage stabiliser |
| RU174895U1 (en) * | 2016-08-24 | 2017-11-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | VOLTAGE REGULATOR |
| RU209200U1 (en) * | 2021-11-08 | 2022-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» | DC Voltage Stabilizer |
| RU2772113C1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-05-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Compensation voltage stabilizer |
-
2006
- 2006-05-24 RU RU2006117947/09A patent/RU2313819C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488156C1 (en) * | 2012-05-24 | 2013-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Voltage stabiliser |
| RU174895U1 (en) * | 2016-08-24 | 2017-11-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | VOLTAGE REGULATOR |
| RU209200U1 (en) * | 2021-11-08 | 2022-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» | DC Voltage Stabilizer |
| RU2772113C1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-05-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Compensation voltage stabilizer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3322685B2 (en) | Constant voltage circuit and constant current circuit | |
| US4920309A (en) | Error amplifier for use with parallel operated autonomous current or voltage regulators using transconductance type power amplifiers | |
| EP0892332B1 (en) | Low power consumption linear voltage regulator having a fast response with respect to the load transients | |
| WO1994022068A1 (en) | Circuit to reduce dropout voltage in low dropout voltage regulator | |
| RU2313819C1 (en) | Constant voltage stabilizer | |
| JPH0544845B2 (en) | ||
| JP2004521540A (en) | Current mirror compensation system for power amplifier | |
| US5703476A (en) | Reference voltage generator, having a double slope temperature characteristic, for a voltage regulator of an automotive alternator | |
| US5977759A (en) | Current mirror circuits for variable supply voltages | |
| KR101332102B1 (en) | Temperature compensation voltage output circuit in variable power source and method thereof | |
| US7034618B2 (en) | Temperature compensating circuit | |
| US5867056A (en) | Voltage reference support circuit | |
| GB2226664A (en) | Shunt voltage regulator | |
| US5600235A (en) | Bipolar cascadable circuit configuration for signal limitation and field intensity detection | |
| EP0751451A1 (en) | Reference voltage generator, having a double slope temperature characteristic, for a voltage regulator of an automotive alternator | |
| US20220368288A1 (en) | Amplifying Circuit and Voltage Generating Circuit | |
| JP3073122B2 (en) | Variable attenuator | |
| RU209200U1 (en) | DC Voltage Stabilizer | |
| RU2152640C1 (en) | Voltage stabilizer | |
| RU2775059C1 (en) | Method for constructing a constant voltage stabilizer | |
| US6407616B1 (en) | Temperature compensation circuit for an electronic device | |
| US4117391A (en) | Current stabilizing circuit | |
| RU161999U1 (en) | DC VOLTAGE STABILIZER | |
| US20240126311A1 (en) | Voltage regulators with sliced pole tracking | |
| JP2003298349A (en) | Voltage controlled oscillating circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090525 |