SU1573453A1

SU1573453A1 - Интегральный двухполюсный стабилизатор тока

Info

Publication number: SU1573453A1
Application number: SU874251884A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Соловьев; Владимир Тимофеевич Шароватов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7162
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1990-06-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение температурной стабильности выходного тока. Устройство содержит формирователь тока, состо щий из регулирующих транзисторов 1-4 измерительно-усилительного транзистора 5 и датчика тока на резисторах 7 и 12 и транзисторе 6, и повторитель тока на транзисторах 1-3 и резисторах 9 и 12. Вход и выход формировател тока соединены соответственно с выходом и входом повторител тока. Повышение температурной стабильности выходного тока достигнуто за счет компенсации нелинейных составл ющих выходного тока путем шунтировани резистором 12 цепи из последовательно соединенных транзистора 6 и резистора 7 и подключени коллектора транзистора 13 непосредственно к полюсу, мину вход повторител тока. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропита-

(1) нИя радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение температурной стабильности выходного тока стабилизатора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема интегрального двух-ц) полюсного стабилизатора тока.

Интегральный двухполюсный стабилизатор тока содержит первый 1, второй 2 и третий 3 биполярные транзисторы, а также четвертый 4,-пятый 5 15 и шестой 6 биполярные транзисторы, тйп проводимости которых противоположен типу проводимости первого 1, второго 2 и третьего 3 транзисторов.

П£>и этом база транзистора 1 соединена с базой й коллектором транзистора 2 и эмиттером транзистора 3, база которого соединена с коллекторами транзистора 1 и 4. База транзистора 4 со еДинена с коллекторами транзисторов 3 и 5. База транзистора 5 соединена с- эмиттером транзистора 4, базой и коллектором транзистора 6, эмиттер которого через резистор 7 соединен с первым полюсом 8 и эмиттером транзцс- 30 тора 5. Эмиттеры транзисторов 1 и 2 через резисторы 9 и 10 соответствен но соединены с вторым полюсом 11.

Устройство содержит также резистор 12 и седьмой биполярный транзистор 13, 35 тйп проводимости которого совпадает с типом проводимости транзисторов 4-

6. При этом эмиттер транзистора 13 соединен с базой транзистора 5 и через резистор 12 с первым полюсом 8 40 и эмиттером транзистора 5, база транзистора 13 соединена с коллекторами транзисторов 3 и 5, а коллектор - с в1торым полюсом 11 .

• 45

Стабилизатор работает следующим образом.

Транзисторы 5 и 6 работают при различных плотностях эмиттерных токов. В результате на резисторе 7 выделяется напряжение, равное разности падений напряжения на прямовключениых эмиттерных переходах этих транзисторов. Это.напряжение (при условии изготовления транзисторов в едином технологическом цикле) однозначно определяется повышением плотностей эмиттерных токов и температурой Окружающей среды где 1₆,1₆ - плотности токов через эмиттерные переходы транзисторов 5 и 6 соответственно,

Т - абсолютная температура, К - постоянная Больцмана, q - заряд электрона, U_r - напряжение на резисторе 7.

Нормировка плотностей токов транзисторов 5 и 6 может быть осуществлена различными способами: либо путем использования транзистора 6 с площадью эмиттера, большей площади эмиттера транзистора 5 при равных токах этих транзисторов (при этом значения сопротивлений резисторов 9 и 10 выбираются одинаковыми), либо путем использования транзисторов 5 и 6 с одинаковыми площадями эмиттеров, но при различных токах (при этом значение сопротивления резистора 9 выбирается большим, чем значение сопротивления резистора 10), либо комбинированным способом.

Напряжение, выделяемое на резисторе 7, создает ток чере.з эмиттерный переход транзистора 6, пропорциональный абсолютной температуре. Токи баз транзисторов 1, 3, 4 и 5 можно не учитывать, так как по величине они значительно меньше коллекторных ('эмиттерных) токов й, как противоположно направленные, взаимокомпенсируются.

Транзисторы 1 ri 2 выполняют функцию токового зеркала, отражая ток •транзисторов 1, 4 и 6 в цепь транзисторов 2,3,5 с коэффициентом пропорциональности, определяемым отношением значений сопротивлений резисторов 9 и 10. Поскольку ток транзистора 6 с изменением температуры изменяется, то это приводит к наличию нелинейнос ти в законе его изменения, т.е. ток в цепи резистор 7 - транзистор 6 не пропорционален абсолютной температуре и имеет положительный температурный коэффициент. Ток через резистор 12 задается напряжением прямосмещенного эмиттерного перехода транзистора 5, выделяемым на резисторе 12. Так как это напряжение линейно падает с ростом температуры, ток через резистор 12 имеет отрицательный температурный коэффициент и компенсирует ли нейную составляющую изменения тока транзистора 6.

Далее суммарное значение токов, протекающих через транзистор 6 и резистор 12, распределяется между транзисторами 4 и 13. При идентичности транзисторов 4 и 13 токи через них практически одинаковы и равны половине упомянутого суммарного тока. Поровну разделяется и нелинейная составляющая часть суммарного тока. Половина нелинейной составляющей суммарного тока отражается с помощью токового зеркала в цепи транзисторов 2 и 3, а, следовательно, и в цепи транзистора 5. Но поскольку нелинейная составляющая имеет небольшое гначение, то это практически не сказывается на характере изменения напряжения база - эмиттер транзистора 5.

В результате в выходном токе стабилизатора действует полуторакратная нелинейная составляющая суммарного тока. В известном стабилизаторе нелинейная составляющая выходного тока имеет удвоенное значение по сравнению с нелинейной составляющей токов транзистора 6 и резйстора 12, поскольку вся нелинейная составляющая отражается в токовом зеркале и поступает на выход стабилизатора.

При изменении напряжения питания ток стабилизатора практически не изменяется, поскольку остаются постоянными напряжения на эмиттерных перехо имеет повышенную температурную стабильность выходного тока за счет уменьшения нелинейной составляющей выходного тока.

Claims

Формула изобретения Интегральный двухполюсный стабилизатор тока, содержащий первый, второй ,0 и третий транзисторы одного типа проводимости, четвертый, пятый, шестой и седьмой транзисторы противоположного типа проводимости, четыре резистора, при этом база первого транзис15 тора соединена с базой и коллектором второго транзистора и с эмиттером третьего транзистора, база которого соединена с коллекторами первого и четвертого транзисторов, а коллектор 20 с коллектором пятого транзистора и базой четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором шестого транзистора, база которого соединена с базой пятого транзистора, 25 а эмиттер через первый резистор соединен с первым полюсом и эмиттером пятого транзистора, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены соответственно через второй и третий
3θ резисторы к второму полюсу, первый полюс через четвертый резистор соединен с базой пятого и с эмиттером седьмого транзистора, база которого соединена с базой четвертого транзистора, о т личающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильдах транзисторов и, следовательно, токи через транзисторы.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый стабилизатор ности выходного тока, коллектор седь· мого транзистора подключен к второму полюсу, а коллектор и база шестого 40 транзистора объединены между собой.