SU1117609A1 - Двухпол рный стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

ДВУХПОЛЯР11ЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ГЮСТОЯИИОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий первый и второй регулир тощие элементы , первый и второй делители напр жени , первый дифференциальный усилитель , состо щий из первого, второго , третьего и четвертого транзисторов , повторител  тока и источника опорного тока, причем выход источника опорного тока подключен к входу повторител  тока, первый выход которого соединен с коллектором первого и базой второй транзисторов, второй выход - с эмиттером третьего транзистора , а третий выход - с управл ющим входом первого регулирующего элемента и эмиттером четвертого транзистора , общий вывод повторител  тока св зан с перв(м входом стабилизатора и силовым входом первого регулирующего элемента, база первого транзистора соединена с базой второго и коллекторами второго и третьего транзисторов, второй дифференциальньш усилитель, состо щий из п того и шестого транзисторов с объединенными эмиттерами, токозадающего резистора и трехполюсного повторител  тока, причем вход повторител  тока аодключен к коллектору шестого транзистора, выход - к управл ющему входу второго регулирующего элемента и коллектору п того транзистора, а общий вывод - к второму входу стабилизатора, коллектору четвертого транзистора и силовому входу второго регулирующего элемента, выход первого регу (Л лирующего элемента соединен с входом первого делител , а выход второго регулирующего элемента св зан с входом второго делител , выход которого подключен к базе шестого транзистора , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона регулировки выходного напр жени  стабилизатора, эмиттер второго тран-, зистора соединен с выходом первого vj делител  напр жени  и общим выводом 35 второго делител , эмиттер первого О транзистора подключен к общему высо воду первого делител  и через токозадающий резистор соединен с эмиттерами п того и шестого транзисторов , база третьего транзистора подключена к базе проходного транзистора первого регулирующего элемента, а база п того транзистора соединена с общей шиной стабилизатора.

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике % в частности к регул торам напр жени  посто нного тока.

Известны непрерывные двухпол рные стабилизаторы посто нного напр жени  последовательного типа, содержащие первый и второй регулирующие элементы , первый и второй дифференциальные усилители сигнала рассогласовани , первый.и второй делители выходного напр жени  и источник опорного напр жени  .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  двух пол рный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий первый и второй регулирующие элементы, первый и второй делители выходного напр жени , первый дифференциальный усилитель , состо щий из первого, второго , третьего и четвертого транзисторов , повторител , источника опорного тока, причем выход источника опорного тока подключен к входу повторител  тока, первый вькод которого соединен с коллектором первого и базой второго транзисторов, второй выход - с эмиттером третьего транзистора , а третий выход - с управл ющим входом первого регулирующего элемента и эмиттером четвертого транзистора, общий вывод повторител  тока св зан с первьм входом стабилизатора и силовым входом первого регулирующего элемента, база первого транзистора соединена с базой второго и коллекторами второго и третьего транзисторов, второй дифференциальный усилитель, состо щий из п того и шестого транзисторов, эмиттеры которых объединены, токозадающий резистор, трехполюсный повторитель тока, вход которого подключен к коллектору шестого транзистора, ВЬЕХОД к управл ющему входу второго регулирующего элемента и коллектору п того транзистора, а общий вывод св зан с вторым входом стабилизатора, коллектором четвертого транзистора и силовым входом первого регулирующего элемента, база шестого транзистора подключена к выходу второго делител  напр жени , вход которого соединен с вторым выходом стабилизатора и выходом второго регулирующего элемента .выход первого делител  св зан с выходом первого регулирующего элемента 2.

092

Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченный диапазон регулировки ,выходного напр жени , св занный с тем, что минимальное выходное напр жение равно напр жению внутреннего источника опорного напр жени . Однако, поскольку источник опорного напр жени  обычно вьшолн етс  с использованием стабилитронов,.минимальное выходное напр жение стабилизатора ограничиваетс  7 В - напр жением пробо  интегрального стабилитрона .

Цель изобретени  - расширение диапазона регулировки выходного напр жени  в сторону малых напр жений и упрощение схемы стабилизатора.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в двухпол рном стабилизаторе посто нного напр жени , содержащем первый и второй регулирующие элементы, первый и второй делители напр жени , первый дифференциальный усилитель, состо щий и первого, второго, третьего и четвертого транзисторов, повторител  тока и источника опорного тока, причем выход источника опорного тока подключен к входу повторител  тока, первьй выход которого соединен с коллектором первого и базой второго транзисторов, второй вьгкод - с эмиттером третьего транзистора , а третий выход - с управл ющим входом первого регулиоующего элеме1гга и эмиттером четвертого транзистора, общий вывод повторител  тока св зан с первым входом стабилизатора и силовым входом первого регулирующего элемента, база первого транзистора соединена с базой второго и коллекторами второго и третьего транзисторов, второй дифференциальный усилитель, состо  щий из п того и шестого транзисторов с объединенными эмиттерами, токозадающего резистора и трехполюсного повторител  тока, причем вход повторител  тока подключен к коллектору шестого транзистора, выход к управл ющему входу второго регулирующего элемента и коллектору п того транзистора, а общий вывод - к второму входу стабилизатора, коллектору четвертого транзистора и силовому входу второго регулирующего элемента , выход первого регулирующего эле1мента соединен с входом первого делител , а выход второго регулирующег элемента св зан с входом второго делител , выход которого подключен к базе шестого транзистора, эмиттер второго транзистора соединен с выходом первого делител  напр жени  и общим вьшодом второго делител , эмиттер первого транзистора подключе к общему выводу .первого делител  и через токозадаюший резистор соединен с эмиттерами п того и шестого транзисторов , база третьего транзистора подключена к базе проходного транзис тора первого регулирующего элемента а база п того транзистора соединена с общей шиной стабилизатора, На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства. Двух ол рный стабилизатор посто нного напр жени  содержит первый регулирую1ций элемент 1 , второй регул рующий элемент 2, первый делитель 3 напр жени , второй делитель 4 напр жени , первый и второй дифференциал ные усилители 5 и 6. Первый дифферен циальный усилитель 5 включает в себ  первый, второй, третий и четвертьй транзисторы 7-10, повторитель 11 тока и источник 12 опорного тока. Выход источника 12 опорного тока подключен к входу повторител  11 тока. Первый выход 13-повторител  11 тока соединен с коллектором транзистора 7 и базой транзистора 10, второй выход 14 - с эмиттером транзистора 9, а третий выход 15 - с управл ющим входом первого регулирующего элемен та 1 и эмиттером транзистора 10. О щий вывод повторител  11 тока св зан с первым входом 16 стабилизатора и силовым входом первого регулирующего элемента 1, выход которого соединен с первым выходом 17 стабилизатора и через первый резистор 18 первого делител  3 св зан с эмиттером транзистора 8. Коллектор и база транзистора В соединены с коллектором транзистора 9 и базой транзистора 7, эмиттер которого через втор резистор 19 подключен к эмиттеру транзистора 8. Второй дифференциаль ный усилитель 6 включает в себ  п тый и шестой транзисторы 20 и 21, т козадающий резистор 22 и трехполюсньм повторитель 23 тока. Эмиттеры транзисторов 20 и 21 объединены и через задающий резистор 22 подключе ны к эмиттеру транзистора 7. База транзистора 20 св зана с общей шиной 24 стабилизатора и общин выводом источника 12 тока, а его коллектор соединен с управл ющим входом второго регулирующего элемента 2 и выходом трехполюсного повторител  тока 23, вход которого подключен к коллектору транзистора 21. Силовой вход второго регулирующего элемента 2 св зан с вторым входом 25 стабилизатора , коллектором транзистора 10 и общим выводом трехполюсного повторител  23 тока. База транзистора 21 через первьй резистор 26 второгоделител  4 подключена к эмиттеру транзистора 8, и через второй резистор 27 - к выходу 28 второго регулирующего элемента 2 и второму выходу стабилизатора. База транзистора 9 соединена с базой 29 проходного транзистора регулирующего элемента 2. Дифференциальные усилители 5 и 6 каналов стабилизации положительного и отрицательного напр жений функционально совмещены с источником опорного напр жени . , Статический режим транзисторов первого 5 и второго 6 дифференциальных; усилителей задаетс  источником 12 опорного тока. Опорное термокомпенсированное напр жение Uop (напр жение между эмиттером транзистора 8 и базой транзистора 21) формируетс  следуюш.им образом. Площадь перехода эмиттер - база 5д транзистора 8 выполн етс  в п ть-дес ть раз большей, чем площадь перехода эмиттер - база транзистора 7. Тогда, при равных токах эмиттеров 1-5 , напр жени  эмиттер - база Ujg транзисторов 7 и 8 отличаютс  на величину , ,,, -..-.д, где по - коэффициент, учитывающий характер технологии изготовлени  микросхем; tfP - температурный потенциал. Известно, что разность напр жений змиттер - база имеет положительньБ температурный коэффициент, что и используетс  дл  компенсации отрицательного температурного коэффициента напр жени  эмиттер - база транзистора 21. s1 Опорное напр жение определ етс  соотношением оп-и«„ м,Л 1ТТЬ(2) ,..1 «l l(3) U-56(o) значение напр жени  эмиттер база при температуре TQ ; . - экстраполирован 1а  ширина за 5чо1прещенной зоны кремни  при аб солютном нуле (o) 1,205 В)| Т - текущее значение температуры; R значени  сопротивлени  ре;шсТоров 19 и 22, Диффиренцнру  по температуре вы ралсение (2) с учетом (1) и (3), пол чим значение опорного напр жени , при котором выполн етс  :условие тер мок ом п е н с а ци и ,iU36.,, 205 Напр жени  СИдых выходах 17 и 28 каналов стабилизации положи тельного и отрицательного напр жени определ ютс  очевидными соотношени  ми / к q И .(} Ui J4. . -Sbixir onV Кг(, I (4) .V Из вьгражени  (4) следует, что ми нимальное напр жение стабилизации 9 на выходе 17 равно опорному напр жению , а на выходе 28 - нулю, Следова-. тельно, пред41агаемый стабилизатор посто нного напр жени  имеет в 6 раз более широкий диапазон регулировки выходного напр жени , чем известный. Устройство работает следующим образом . При увеличении по какой-либо причине напр жени  на первом выходе 17 стабилизатора, часть его через делитель 3 подаетс  на вход дифференци ального усилител  5 (змиттер транзистора 8), Дифференциальный усилитель вьщел ет и усиливает разностный сигнал , который с выхода усилител  подаетс  на управл ющий вход первого регулирующего элемента 1. Транзисторы регулирующего элемента 1 призакрываютс , компенсиру  тем самым увеличение выходного напр жени . При уменьшении по какой-либо причине напр жени  на втором выходе 28 стабилизатора часть его через делитель А подаетс  на вход второго дифференциального усилител  6, Цифференциальньй усилитель выдел ет и усиливает разностный сигнал, который с выхода усилител  подаетс  на управл ющий вход второго регулирующего элемента 2. Транзисторы регулирующего элемента 2 приоткрываютс , компенсиру  тем самым уменьшение вьгходного напр жени . Таким образом, предлагаемое устройство Имеет в 6 раз более широкий диапазон регулировки выходного напр жени  и более прост то схему, чем извес1иое.

Claims (1)

1. ДВУХПОЛЯРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий первый и второй регулирующие элементы, первый и второй делители напряжения, первый дифференциальный усилитель, состоящий из первого, второго, третьего и четвертого транзисторов, повторителя тока и источника опорного тока, причем выход источника опорного тока подключен к входу повторителя тока, первый выход которого соединен с коллектором первого и базой второй транзисторов, второй выход - с эмиттером третьего транзистора, а третий выход - с управляющим входом первого регулирующего элемента и эмиттером четвертого транзистора, общий вывод повторителя тока связан с первым входом стабилизатора и силовым входом первого регулирующего элемента, база первого транзистора соединена с базой второго и коллекторами второго и третьего транзисторов, второй дифференциальный усилитель, состоящий из пятого и шестого транзисторов с объединенными эмиттерами, токозадающего резистора и трехполюсного повторителя тока, причем вход повторителя тока подключен к коллектору шестого транзистора, выход - к управляющему входу второго регулирую щего элемента и коллектору пятого транзистора, а общий вывод - к второму входу стабилизатора, коллек тору четвертого транзистора и силовому входу второго регулирующего элемента, выход первого регулирующего элемента соединен с входом первого делителя, а выход второго регулирующего элемента связан с входом второго делителя, выход которого подключен к базе шестого транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулировки выходного напряжения стабилизатора, эмиттер второго тран-. зистора соединен с выходом первого делителя напряжения и общим выводом второго делителя, эмиттер первого транзистора подключен к общему вы воду первого делителя и через токозадающий резистор соединен с эмиттерами пятого и шестого транзисторов, база третьего транзистора подключена к базе проходного транзистора первого регулирующего элемента, а база пятого транзистора соединена с общей шиной стабилизатора.

   >