(5) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(5) CONSTANT VOLTAGE STABILIZER
Изобретение относитс к стабилизированным источникам электропитани и может быть использовано в качестве низковольтного источника опорного напр жени . Известны стабилизаторы посто нного напр жени , содержащие параллельны регулирующий элемент, балластный резистор , делитель выходного напр жени , источник опорного напр жени , усилитель посто нного тохл с активной . г, т коллекторной нагрузкой LIJ . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий элемент, вклю ченный между гвыходным выводом и общей шиной, балластный резистор, включенный между входным и выходным выводами , усилительный транзистор цепи обратной св зи, эмиттер которого св зан с делителем выходного напр жени , база - с первым выводом источника опорного напр жени , а коллектор соединен с входом регулирующего элемента и с коллектором выходного транзистора повторител тока, эмиттер которого св зан с общей шиной и эмиттером вход чого транзистора повторител тока, база и коллектор которого объединены и соединены с базой выходного транзистора повторител тока и первым выводом токозадающего резистора, второй вывод которого св зан с источником опорного напр жени и вспомогательным транзистором, причем усилительный и вспомогательный транзисторы одного типа проводимости, а транзисторы повторител тока другого типа проводимости 1 1 . Недостатком известных стабилизаторов посто нного напр жени вл етс сравнительно небольшой диапазон регулировани выходного напр жени . Выходное напр жение известных стабилизаторов не быть установлено менее 1,8 В, В то же врем наличие термокомпеноироваНнык опорь: ,х истомНИКОВ с фиксированным напр жением 1,205 В на основе запрещенной зоны позвол ет создавать стабилизаторы напр жени с минимальным значе|-1ием 1,2 В. Однако такие стабилизаторы не могут быть выполнены на осно ве известных схем. Цель изобретени - расширение дна пазона регулировани выходного напр жени в область малых значений. Поставленна цель достигаетс тем что 3 стабилизаторе посто нного напр . ;-«ен 1Я эмиттер усилительного транзистора соединен со средним выводом делител выходного напр жени нелоере дет вечно 5 а @аза - с 8торь м вывод токозадающего резистора и с объединенными базой и коллектором вспомо-ного гранзистора, эмиттер косоединен с первым выводом ис-3 огюрногО напр жени „ второй :оторого соединен с общей шифигЛ представлена схема стабилизатора посто нного напр жени ; на фиг,2 и 3 частные случаи постро t-и стабилизатора. Устройство ( фиг.2) содержит баллас резистор 1, включенный между входным и выходным выводами 5 регулирующий э; емент 2, аключенный между выходным выводом и общей шиной, делитель выходного напр жений 3, средНИИ вывод которого соединен с эмиттером усилительного транзистора А цепи обратной св зи, коллектор которого соединен с входом регулирующего элемента и с коллектором выходного транзистора 5 повторител тока, база транзистора соединена с объединенными выводами базы и коллектора вспо могательного транзистора бис еторы выводом токозадающего резистора 7, первый вывод которого соединен с объединенными выводами базы и коллек тора входного транзистора 8 повторител тока и базой выходного транзистора 5,- эмиттеры транзисторов 5 и 8 соединены с обдей шиной и с вторым выводом источника 9 опорного напр жени , первый вывод которого соедине с эмиттером аспомогательного транзис тора 6. Транзисторы -i и 6 имеют один тип проводимости, а транзисторы 5 и 8 противоположный тип проводимости. Нагрузка включаетс между выходным 44V ыводом )0 и общей шиной стабилизаора . На фиг,2 регулирующий элемент 2 ыполнен на транзисторах 1 и 12, а елитель выходного напр жени отсуттвует . На Фиг.З регулирующий элемент 2 содержит транзисторы и вспоогательные резисторы 17 и 18. Эмиттерные. и коллекторные токи транзисторов , 5, 6 и 8 устанавливаютс резистором 7 и выбираютс в пределах единиц-дес тков микроампер. Транзисторы 5 и 8 образуют повторитель тока (токовое зеркало) , поэтому Эмиттерные токи транзисторов 6s 8, 5 и одинаковы. Поскольку напр жени эмиттер база интегральных транзистог.ОВ при одинаковых токах эмиттеров отличаютс не более чем на 1-3 мВ, то статическа разность напр жений,, на выходе делител 3 и на выходе источника 9 опорного напр жени 9 не превышает мВ, т.е. не отличаетс от напр жени смещени нул типовых усилителей. В статическом режиме напр жение коллектор - база транзисторов А и 6 близко к нулю. Однако они в этом режиме имеют довольно высокие усилительные свойства. Необходимое усиление по току обеспечиваетс регулирующим элементом. Выполнение регулирующего элемента по фиг.З позвол ет получить значительно большее петлевое усиление по напр жению, чем в схеме по фиг,2. Работа стабилизатора происходит следующим образом, Если выходное напр жение стабили .затора увеличиваетс , то это вызывает увеличение эм -терного и, следовательно , .коллекторного тока транзистора , что приводит к увеличению тока регулирующего элемента 2 и увеличению падени напр жени на балластном резисторе 1 , В результате выходное напр кгение уменьшитс . При изменении температуры среды измен ютс Эмиттерные токи транзисторов 6 и Д, а также 5 и 8. Однако это не вли ет на нестабильность напр жени смещени , так как разность напр жений эмиттер - база транзисторов и 6, а также транзисторов 8 и 5 остаетс практически посто нной. С другой стороны температурные изменени напр жений эмиттер - базаThe invention relates to stabilized power supplies and can be used as a low-voltage reference voltage source. DC voltage stabilizers are known that contain a regulating element in parallel, a ballast resistor, an output voltage divider, a reference voltage source, a Tochl DC amplifier with an active one. g, t collector load LIJ. The closest in technical essence to the present invention is a DC voltage regulator containing a regulating element included between the output terminal and the common bus, a ballast resistor connected between the input and output pins, an amplifier transistor of the feedback circuit, the emitter of which is connected the divider of the output voltage, the base - with the first output of the source of the reference voltage, and the collector is connected to the input of the regulating element and to the collector of the output transistor current repeater, the emitter of which It is connected to the common bus and the emitter of the current transistor current transistor, the base and collector of which are combined and connected to the output transistor current transistor base and the first output current resistor, the second output of which is connected to the voltage source and the auxiliary transistor. auxiliary transistors of one type of conductivity, and transistors of a current follower of another type of conductivity 1 1. A disadvantage of the known DC voltage stabilizers is the relatively small range of output voltage regulation. The output voltage of known stabilizers should not be set below 1.8 V. At the same time, the presence of thermally compensated support:, x sources with a fixed voltage of 1.205 V on the basis of the forbidden zone allows you to create voltage stabilizers with a minimum value of -1-1 1.2 B. However, such stabilizers cannot be performed on the basis of known schemes. The purpose of the invention is the expansion of the bottom of the regulation of the output voltage in the region of small values. The goal is achieved by the fact that the 3 stabilizer constant eg. ; - “en 1I emitter of the amplifying transistor is connected to the middle output of the output voltage divider and it is uninterrupted forever 5 a @ aza - with the 8th output of the current-supplying resistor and with the combined base and collector of the auxiliary granisistor, the emitter is connected to the first output of the IS-3 ogornogO voltage second: it is costly connected to the general wig of the constant voltage regulator circuit; in FIGS. 2 and 3, special cases plotted the t-and stabilizer. The device (figure 2) contains a ballast resistor 1 connected between the input and output pins 5 regulating e; 2, connected between the output terminal and the common bus, the output voltage divider 3, the middle of which is connected to the emitter of the amplifying transistor A of the feedback circuit, the collector of which is connected to the input of the regulating element and the collector of the output transistor 5 current repeater, the base of the transistor is connected with the combined pins of the base and collector of the auxiliary transistor of the bisothers with the output of the current-carrying resistor 7, the first pin of which is connected to the combined pins of the base and collector of the input transient The relay 8 is a current repeater and the base of the output transistor 5, the emitters of the transistors 5 and 8 are connected to the bus and to the second output of the source 9 of the reference voltage, the first output of which is connected to the emitter of the auxiliary transistor 6. The transistors -i and 6 have the same type of conductivity , and transistors 5 and 8 are the opposite type of conductivity. The load is connected between the output 44V output) 0 and the common stabilizer bus. In FIG. 2, the regulating element 2 is implemented on transistors 1 and 12, and the output voltage attenuator is missing. On Fig.Z regulating element 2 contains transistors and auxiliary resistors 17 and 18. Emitter. and the collector currents of the transistors 5, 6, and 8 are set by resistor 7 and are selected within units of ten micro-amps. The transistors 5 and 8 form a current follower (current mirror), therefore the Emitter currents of the transistors 6s 8, 5 and the same. Since the emitter voltage is the base of the integral transistor. At the same emitter currents differ by no more than 1-3 mV, the static difference of voltages, at the output of divider 3 and at the output of source 9 of reference voltage 9 does not exceed mV, i.e. . does not differ from the bias voltage of typical amplifiers. In static mode, the collector voltage is the base of transistors A and 6 close to zero. However, in this mode they have rather high amplifying properties. The required current gain is provided by the regulating element. The implementation of the regulating element of FIG. 3 allows a much greater voltage loop gain than in the circuit of FIG. 2. The stabilizer operates as follows. If the output voltage of the stabilizer increases, this causes an increase in the secondary and, therefore, the collector current of the transistor, which leads to an increase in the current of the regulating element 2 and an increase in the voltage drop on the ballast resistor 1 As a result, the output voltage decreases. When the medium temperature changes, the emitter currents of transistors 6 and D, as well as 5 and 8. However, this does not affect the bias voltage instability, since the difference between the emitter voltages - the base of the transistors and 6, as well as transistors 8 and 5 constant. On the other hand, temperature variations of emitter voltages - base
транзисторов 6, 4, 8 и 5 также идентичны . Поэтому в предлагаемом стабилизаторе практически полностью исключаетс вли ние нестабильности эмиттерных токов транзисторов 6, , 5 и 8 5 на выходное напр жение стабилизатора.transistors 6, 4, 8 and 5 are also identical. Therefore, in the proposed stabilizer, the influence of the instability of the emitter currents of transistors 6, 5, and 8 5 on the output voltage of the stabilizer is almost completely excluded.
Таким образом, предлагаемый стабилизатор по сравнению с известными стабилизаторами характеризуетс либо -О в 1 , раза меньшими значени ми минимального выходного напр жени , либо имеет лучшую температурную стабильность при питании только от одного источника питани .15Thus, the proposed stabilizer, in comparison with the known stabilizers, is characterized by either -O in 1, times lower values of the minimum output voltage, or it has better thermal stability when powered from only one power source. 15