SU1416958A1 - Источник опорного напр жени - Google Patents

Description

(21)4170143/24-07

(22)29.12.86

46) 15.08.88. Бюл. № 30

(71)Томский институт автоматизированных систем управлени  и радиоэлектроники

(72)П. Ф. Вибе

(53)621.316.722.1(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 866550, кл. G 05 F 1/56, 1981.

Авторское свидетельство СССР 1108414, кл. G 05 F 1/56, 1984...

(54)ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

(57)Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитани  радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - повьшение температ урной стабильности выходного напр жени . Источник опорного напр жени  содержит усилительный транзистор 1 резистив- ный делитель выходного напр жени  на резисторах 2, 3, 4, термскомпенсиру- ющий транзистор 5. В источник опорного напр жени  введены дополнительный резистивный делитель на резисторах 8 и 9 и дифференциальный усилитель 11. Коэффициент передачи делител  на резисторах 8 и 9 выбираетс  равным отношению значени  напр жени  запрещенной зоны полупроводника к номинальному значению выходного напр жени . 1 ил.

(Л

.

О)

со

СП

00

1U16958

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовдно в источниках электропитани  радиоэлектронной аппаратуры,

Цель изобретени  - повьшение температурной стабильности выходного напр жени . /

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема источника опорного напр жени .

Устройство содержит усилительный транзистор 1, резистивный делитель выходного напр жени  на первом 2, втором 3 и третьем 4 последовательно coединенньк резисторах, термокомпенси- рующий транзистор 5, эмиттер которого подключен через четвертый резистор 6 к общей шине и эмиттеру транзистора 1 база которого подключена к Точке сое- динени  резисторов 3 и 4 и базе транзистора 5, коллектор которого соединен с точкой соединени  резисторов 2 и 3, Источник содержит также дополнительный делитель напр жени  на п том 8 и шестом 9 резисторах, включенный между выходной 10 и общей 7 шинами, и дифференцирующий усилитель 11, под ключенньй инвертирующим входом к базе транзистора 1, неинвертирующим вхо- дом - к среднему вьюоду дополнительного делител  и коллектору транзистора 1 , а выходом - к выходной шине 10.

Источник работает следующим образом .

Любое изменение выходного напр жени  через делитель на резисторах 2, 3 и 4 поступает на базу транзистора 1, усиливаетс  им и передаетс  на неинвертирующий вход усилител  11, с выхода которого поступает на выход источника и компенсирует первоначально возникшее изменение.

Выходное Up,| напр жение источника определ етс  следующим выражением:.

45

1ч(Т)

аых

U51

К

- -i -4М Rt

K,j. Kg

Учитьша , что напр жение U J lndу/ „,), (1) зано с напр жением

и33 запреще

зоны полупроводника, коэффицие d и температурой Т зависимость и33 , одновременное вьто условий (2) и (4) возможно тол том случае, если коэффициент п Kg дополнительного делител  вы с  как отношение значени  напр к значению выходного напр  Ugbix:

де К,

I..

fa

(R2+Ra+R4 коэффициент передачи делител  на резисторах 2, 3 и 4; - токи коллекторов усилительного и компенсирующего транзисторов;

напр жение база - эмиттер усилительного транзиЬтора, сопротивление резистора-6;

м

- температурный потенциал. Ток коллектора усилительного тран-- зистора определ етс  следующей зависимостью

- Ж

ВЫх к.

3

(2)

где Ка R5/(Rj+ Rj) - коэффициент передачи дополнительного делител  на резисторах 8 и 9.

Условие термокомпенсации в общем виде определ етс  следующим выражением;

К.

J.

l7ll yV

Endv/InO /0(1 I)-

i+en (ij/ij (Л-1,, T J

(3)

где d - c(Uj /c/T - абсолютна  величина температурного коэффициента напр жени  база - эмиттер;

температура; посто нна  Больцмана; зар д электрона. Дл  того, чтобы условие термокомпенсации (3) вьшолн лось во вс.ем температурном диапазоне, необходимо, чтобы и втора  производна  выходного напр жени  по температуре также равн лась нулю; т.е..

|2 ,т / ,гг2

Т К

q

«A UHI. о

40

в этом случае температурна  зависимость тока усилительного транзистора может быть представлена в виде;

1ч(Т)

0/-Т

K,j. Kg

(4)

Учитьша , что напр жение U зано с напр жением

св и0

5

S)

33 запрещенной

зоны полупроводника, коэффициентом d и температурой Т зависимостью Ur- и33 , одновременное вьтолнение условий (2) и (4) возможно только в том случае, если коэффициент передачи Kg дополнительного делител  выбираетс  как отношение значени  напр жени  к значению выходного напр жени  Ugbix:

К,

(5)

3Ul

При выполнении услови  (5) термокомпенсаци  по условию (3) выполн етс  теоретически в любом диапазоне рабочих температур. Практическа  величина температурной погрешности предлагаемого устройства определ етс  некоторой зависимостью от температуры , нестабильностью сопротивлени  резисторов , погрешностью настройки и . некоторыми другими факторами и состав- ,л ет 0,05 - 0,1% в диапазоне температур 100 К.

Таким образом, данный источник опорного напр жени  обладает по сравнению с прототипом на пор док больше стабильностью в широком диапазоне температур (100 К и выше).

Claims (1)

1. Формула изобретени  20

   Источник опорного напр жени , содержащий усилительный транзистор, : эмиттер которого подключен к общей шине, резистивный делитель, состо щий из трех последовательно соединенных резисторов и включенный между вькод0

   0

   958

   ной и общей шинами, термокомпенсирую- щий транзистор,- база которого подклюК- чена к точке соединени  второго и третьего резисторовделител  и базе усилительного транзистора, коллектор- к точке соединени  первого и второго резисторов делител , а эмиттер через четвертый резистор - к общей шине, отличающийс  тем, что, . с целью повьш1ени  температурной стабильности выходного напр жени  в него введены дополнительный резистивный делитель из п того и шестого резисторов , включенный между выходной и общей шинами, и дифференциальный усилитель , инвертирующий вход которого подключен к базе усилительного транзистора , неинвертирующий - к коллектору усилительного транзистора и средней точке дополнительного делител , выход - к выходной шине, причем коэффициент передачи дополнительного де штел  выбираетс  равным от5 ношению значени  напр жени  запрещенной зоны полупроводника к номинальному значению выходного напр жени .

   5