SU1628053A1 - D c voltage stabilizer - Google Patents

D c voltage stabilizer Download PDF

Info

Publication number
SU1628053A1
SU1628053A1 SU894656097A SU4656097A SU1628053A1 SU 1628053 A1 SU1628053 A1 SU 1628053A1 SU 894656097 A SU894656097 A SU 894656097A SU 4656097 A SU4656097 A SU 4656097A SU 1628053 A1 SU1628053 A1 SU 1628053A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
resistor
voltage
collector
emitter
Prior art date
Application number
SU894656097A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Драгош Георгиевич Григоруца
Николай Рудольфович Тевс
Александр Васильевич Чурбаков
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6268
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6268 filed Critical Предприятие П/Я Р-6268
Priority to SU894656097A priority Critical patent/SU1628053A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1628053A1 publication Critical patent/SU1628053A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и/может быть использовано в качестве источника опорных посто нных и термозависимых напр жений . Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных возможностей.Введение в схему из трех транзисторов, трех резисторов и дифференциального усилител  дополнительного резистора, включенного между эмиттерами двух транзисторов, позвол ет получить не только основное , но и термозависнмое напр жение. Введение четвертого транзистора и п того резистора позвол ет получить в устройстве высокостабильное напр жение относительно общей шины, а введение п того транзистора и шестого резистора получить дополнительно термозависимый ток. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. С 9 (ЛThe invention relates to electrical engineering and / can be used as a source of reference DC and thermodependent voltages. The purpose of the invention is to improve the accuracy and expansion of functionality. The introduction of an additional resistor in the circuit of three transistors, three resistors and a differential amplifier, connected between the emitters of two transistors, allows to obtain not only the main, but also thermal voltage. The introduction of the fourth transistor and the fifth resistor allows to obtain a highly stable voltage in the device relative to the common bus, and the introduction of the fifth transistor and the sixth resistor to obtain an additional thermal-dependent current. 2 hp f-ly, 3 ill. C 9 (L

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть исиольчовано в приборах электронной техники в качестве источника опорных посто нных и термозависимых напр жений.The invention relates to electrical engineering and may be used in electronic devices as a source of reference constant and thermo-dependent voltages.

Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных возможностей стабилизатора.The purpose of the invention is to improve the accuracy and enhance the functionality of the stabilizer.

На фиг.1-3 представлены принципиальные схемы предлагаемого стабилизатора .Figure 1-3 presents the concepts of the proposed stabilizer.

Стабилизатор напр жени  посто нного тока содержит три транзистора 1-3, первые два из которых образуют согласованную пару, три резистора 4-6 и дифференциальный усилитель 7, причем эмиттер первого транзистораThe DC voltage regulator contains three transistors 1-3, the first two of which form a matched pair, three resistors 4-6 and a differential amplifier 7, with the emitter of the first transistor

1 соединен с общей шиной, его коллектор и база соединены с базой второго транзистора 2 и через первый резистор 4 с шиной питани , с которой через второй резистор 5 соединен коллектор второго транзистора 2, эмиттер которого через третий резистор 6 соединен с общей шиной.1 is connected to the common bus, its collector and base are connected to the base of the second transistor 2 and through the first resistor 4 to the power bus, to which the collector of the second transistor 2 is connected to the common bus through the second resistor 5.

Стабилизатор напр жени  посто нного тока содержит также дополнительный резистор 8, один вывод которого соединен с эмиттером третьего транзистора 3 и  вл етс  дополнительным выходом термозависимого напр жени  Ur, а другой вывод соединен с эмиттером второго транзистора 2, коллектор которого соединен с инвертирующим вхоОЭ ЬОThe DC voltage regulator also contains an additional resistor 8, one output of which is connected to the emitter of the third transistor 3 and an additional output of the thermo-dependent voltage Ur, and the other output connected to the emitter of the second transistor 2, the collector of which is connected to the inverter inlet OE B

0000

оabout

СПSP

0000

дом дифференциального усилител  7, неинвертнрующий вход которого соединен с базами первого и второго транзисторов 1 и 2, а выход  вл етс  основным выходом (Uj).устройства и соединен с базой третьего транзистора 3, коллектор которого соединен с базой и коллектором четвертого 9 и базой п того 10 транзисторов, образующих согласованную пару с проводимостью , противоположной проводимости транзисторов 1-3.the house of the differential amplifier 7, the non-inverting input of which is connected to the bases of the first and second transistors 1 and 2, and the output is the main output (Uj) of the device and connected to the base of the third transistor 3, the collector of which is connected to the base and collector of the fourth 9 and base n In addition, 10 transistors that form a matched pair with conductance opposite to that of transistors 1–3.

При этом эмиттеры транзисторов 9 и 10 соединены соответственно через п тый и шестой резисторы 11 и 12 с шиной питани  источника 13 питани . Точка соединени  коллекторов третьего транзистора 3 и коллектора четвертого транзистора 9  вл етс  дополнительным выходом опорного напр жени  U2, стабилизированного относительно шины питани , а коллектор п того транзистора 10  вл етс  выходом термозависимого тока.At the same time, the emitters of transistors 9 and 10 are connected via the fifth and sixth resistors 11 and 12, respectively, to the power supply line of the power supply 13. The connection point of the collectors of the third transistor 3 and the collector of the fourth transistor 9 is an additional output of the reference voltage U2, stabilized with respect to the power supply bus, and the collector of the fifth transistor 10 is the output of a thermospecific current.

Стабилизатор напр жени  посто нного тока -работает следующим образом.The DC voltage stabilizer works as follows.

При включении питани  дифференциальный усилитель 7 создает на базе транзистора 3 такое напр жение, при котором потенциал в средней точке резистивного делител , к которой подключен эмиттер транзистора 2, становитс  таким, что напр жени  на коллекторах этих транзисторов равны (с точностью до напр жени  смещени  дифференциального усилител ).When the power is turned on, the differential amplifier 7 creates such a voltage on the base of the transistor 3 that the potential at the midpoint of the resistive divider to which the emitter of the transistor 2 is connected becomes such that the voltages on the collectors of these transistors are equal (within the accuracy of the bias of the differential amplifier).

Это происходит в случае., когда падени  напр жени  на резисторах 4 и 5 при протекании через них коллекторных токов 14 и Т.Ј первого и второго транзисторов равныThis happens in the case when the voltage drops across resistors 4 and 5 when the collector currents 14 and T.Ј flow through them of the first and second transistors are equal

I 4- R4- It R-гI 4- R4- It R-g

или К R.for k r.f

1g

Дл  коллекторных токов транзисторов можно записатьFor collector currents of transistors can be written

ч i99:e . i 1.2,...h i99: e. i 1.2, ...

где ISsiv ток насыщени  переходаwhere issiv transition saturation current

эмиттер - база 1-го транзистора; U, Б- - падение напр жени  наemitter - base of the 1st transistor; U, B- - voltage drop

эмиттерном переходе i-roi-ro emitter junction

(ABOUT

транзистора;transistor;

КТCT

- - температурный потенциал; - - temperature potential;

мт qmt q

К - посто нна  Больцмана;K is the Boltzmann constant;

16280531628053

Т - абсолютна  температура; q - зар д электрона. Дл  согласованной пары транзисторовT - absolute temperature; q is the electron charge. For a matched pair of transistors

5 %S Issa. т°гда I U5% S Issa. m ° I U

Ц б 3т C b 3t

(2)(2)

где U U.,Б, - 1Ьб2.where U U., B, - 1bb2.

Очевидно, что U э равно падению напр жени  на резисторе 6. Соответствующим выбором сопротивлений резисторов 4-6 можно получить ток эмиттера транзистора 3Obviously, Ue is equal to the voltage drop across the resistor 6. By appropriately selecting the resistances of the resistors 4-6, you can get the emitter current of the transistor 3

э, 1а и U uh, 1a and u

2.2

I I

Э Uh

(3)(3)

Учитыва  (1), (2) и (3), получим R5 Taking into account (1), (2) and (3), we obtain R5

..«« .. ""

R-f . rR-f. r

4V . R или I ---In -.4V. R or I --- In -.

Таким образом, если выбрать величину резистора 5 достаточно большой (Rg.R6), транзистор 3 с достаточно большим коэффициентом усилени Thus, if you choose the value of the resistor 5 is large enough (Rg.R6), the transistor 3 with a sufficiently large gain

( 1з 1э5-1тЬ то транзистор 3 можно рассматривать как генератор тока величиной 1Г А-Т,(1z 1e5-1tb then the transistor 3 can be considered as a current generator of size 1G А-Т,

/ К In R«r/R Г.Д6 (А q , I/ КIn R «r / R G.D6 (A q, I

Выбира  соответствующее значение резистора 8, можно добитьс , чтобы напр жение U на выходе дифференциального усилител  7 было стабильным.By selecting the appropriate value of the resistor 8, it is possible to achieve that the voltage U at the output of the differential amplifier 7 is stable.

Дл  этого необходимо, чтобы его величина была близка к численному значению ширины запрещенной зоны в кремнии . В известных стабилизаторах дл  генерации такого напр жени  исполь-For this, it is necessary that its value be close to the numerical value of the width of the forbidden band in silicon. In known stabilizers, to generate such a voltage,

зуетс  сложение напр жени  эмиттер - база транзистора 3, имеющего при протекании через него посто нного тока отрицательный и практически посто нный температурный коэффициентvoltage is added the emitter is the base of the transistor 3, which has a negative and almost constant temperature coefficient during the flow of direct current through it

-2,39 мВ/°С, с напр жением, имеющим равный ему положительный температурный коэффициент. В описываемом случае через транзистор 3 протекает не посто нный, а пр мо пропорциональный абсолютной температуре ток. Однако и в этом случае температурный коэффициент otf также практически посто нен . Покажем это. Физический смыслов; это производна   -2.39 mV / ° C, with a voltage having a positive temperature coefficient equal to it. In the case described, transistor 3 does not flow a constant current, but directly proportional to the absolute temperature. However, in this case, the temperature coefficient otf is also practically constant. Show it. Physical meanings; it is derivative

что температуре. Известно, что иэв т Iwhat's the temperature. Known that ive t i

КТCT

L5SL5S

или,иэБ -- (Inl - lnI5S),or, iB - (Inl - lnI5S),

где I ток коллектора транзистора;where I is the collector current of the transistor;

- ток насыщени ,- saturation current

ем производную eat derivative

-dni - q-dni - q

1Ш55)1Sh55)

КТ CT

т  t

dldl

I dTI dT

d(ln I55} dTd (ln I55} dT

Запишем эту формулу дл  когда I. (T) const);We write this formula for when I. (T) const);

Ј-Ј-

(I(I

иand

ЭбоEbo

1Ш«) КТ d lnlss q df  1W ") CT d lnlss q df

IT IT

Дл  случа , когда I For the case when

АлAl

А, получимAnd, we get

ч dl const) и jUh dl const) and jU

К,TO,

1п1еч) +1n1) +

«T-| lnIrК А КТ djlniss} q A q dT “T- | lnIrK A CT djlniss} q A q dT

тогдаthen

ыs

0 T-«l- Ј(1п 1- + 1).0 T- “l- Ј (1n 1- + 1).

Примем, что при некоторой температуре Т0, например комнатной (Т 293°К), 1Т IQ. Тогда можно записать IT/JO т/то и в температурном диапазоне (-55°С - 125°С) отношение 1Т/1В мен етс  в пределах 0,744-1,35 а величина 1п1т/1о (-0,3-0,31).Let us assume that at a certain temperature T0, for example, room temperature (T 293 ° K), 1T IQ. Then it is possible to record IT / JO t / t and in the temperature range (-55 ° C - 125 ° C) the ratio 1T / 1B varies within 0.744-1.35 and the value 1n1t / 1o (-0.3-0.31 ).

Так как K/q 0,086 мВ/°С, то в случае коллекторного тока транзистора , пр мо пропорционального абсолютной температуре, 0(т практически посто не и равен:Since K / q is 0.086 mV / ° C, in the case of a collector current of the transistor, directly proportional to the absolute temperature, 0 (t is almost constant and is equal to:

OtT 2,4710,02 (мВ/&С).OtT 2.4710.02 (mV / & C).

Таким образом, дл  того, чтобы на выходе дифференциального усилител  7 получилось стабильное напр же- жение, равное сумме напр жений 11эБэ и падений напр жений на резисторах 6 и 8, необходимо, чтобы температурный коэффициент этого напр жени  был равен 2,47 мВ/°С. Дл  этого суммарно падение напр жени  на резисторах 6 и 8 должно быть равно: U-j- Т «2,47 (мВ) (например, дл  температуры 293°К это значение 724 мВ).Thus, in order for the output of the differential amplifier 7 to produce a stable voltage equal to the sum of the voltages 11 eBe and the voltage drops across the resistors 6 and 8, it is necessary that the temperature coefficient of this voltage be 2.47 mV / ° WITH. For this, the total voltage drop across resistors 6 and 8 should be: U-j-T = 2.47 (mV) (for example, for a temperature of 293 ° K, this value is 724 mV).

При этом напр жение Uj стабилизируетс  на уровне 1,22 В.At the same time, the voltage Uj is stabilized at 1.22 V.

00

Аналогично такое же напр жение, но относительно другого выиода источника питани  стабилизируетс  на коллекторе транзистора 3 и равно сумме напр жений база - эмиттер транзистора 9 (отрицательный температурный коэффициент ) и падени  напр жени  на резисторе 11, вызванного протеканием того же пропорционального температуре тока 1Т (положительный температурный коэффициент). Величина резистора 11 должна быть равна сумме резисторов 6 и 8.Similarly, the same voltage, but relative to another power source voltage, stabilizes at the collector of transistor 3 and is equal to the sum of the base-emitter voltage of transistor 9 (negative temperature coefficient) and voltage drop across resistor 11 caused by the same temperature proportional current of 1T (positive temperature coefficient). The value of resistor 11 should be equal to the sum of resistors 6 and 8.

Коллектор транзистора 10  вл етс  источником тока, пр мопропорцио- нального температуре, так как этот транзистор совместно с резистором 12 образует с транзистором 9 и резистором 10 схему токового зеркала.The collector of the transistor 10 is a current source at a linear proportional temperature, since this transistor, together with the resistor 12, forms a current mirror circuit with the transistor 9 and the resistor 10.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 1 . Стабилизатор напр жени  по- 5 сто нного тока содержащий три транзистора , первые два из которых образуют согласованную пару, три резистора и дифференциальный усилитель , причем эмиттер первого транзистора соединен с общей шиной, его коллектор и база соединены с базой второго транзистора и через первый резистор - с шиной питани , с которой через второй резистор соединен коллектор второго транзистора, эмиттер которого через третий резистор соединен с общей шиной, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  . функциональных возможностей, в него введен дополнительный резистор, один вывод которого соединен с эмиттером третьего транзистора и  вл етс  выходом термозависимого напр жени , а другой вывод соединен с эмиттером иторого транзистора, коллектор которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилител , неинвертирующий вход которого соединен с базами первого и второго транзисторов, а выход использован в качестве выхода основного напр жени  и соединен с базой третьего транзистора, коллектор которого соединен с шиной питани .one . A DC voltage regulator containing three transistors, the first two of which form a matched pair, three resistors and a differential amplifier, the emitter of the first transistor connected to the common bus, its collector and base connected to the base of the second transistor and through the first resistor a power bus to which a collector of the second transistor is connected via a second resistor, the emitter of which is connected to a common bus through a third resistor, in order to increase accuracy and expansion. functionality, it introduces an additional resistor, one pin of which is connected to the emitter of the third transistor and is a thermo-dependent voltage output, and the other pin is connected to the emitter of the second transistor, the collector of which is connected to the inverting input of the differential amplifier, the non-inverting input of which is connected to the bases of the first and the second transistor, and the output is used as the output of the main voltage and is connected to the base of the third transistor, the collector of which is connected to the bus no. 2. Стабилизатор.по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , в него введен п тый резистор2. Stabilizer. According to claim 1, that is, so that, in order to expand its functionality, a fifth resistor is introduced into it 00 5five 5five 00 5five Фиг.22
SU894656097A 1989-02-28 1989-02-28 D c voltage stabilizer SU1628053A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894656097A SU1628053A1 (en) 1989-02-28 1989-02-28 D c voltage stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894656097A SU1628053A1 (en) 1989-02-28 1989-02-28 D c voltage stabilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1628053A1 true SU1628053A1 (en) 1991-02-15

Family

ID=21431248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894656097A SU1628053A1 (en) 1989-02-28 1989-02-28 D c voltage stabilizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1628053A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, М.: Мир, 1983, т.1, с. 319-321. Титце У., Шенк К. Полупроводникова схемотехника. М.: Мир, 1982, с. 269-271. Авторское свидетельство СССР № 1046746, кл. G 05 F 1/56, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4604532A (en) Temperature compensated logarithmic circuit
US5229711A (en) Reference voltage generating circuit
US4475077A (en) Current control circuit
JP3119215B2 (en) Differential amplifier
JPS5824042B2 (en) voltage follower circuit
SU1628053A1 (en) D c voltage stabilizer
KR890004771B1 (en) Differential amplication
US4249123A (en) Temperature compensated reference voltage regulator
US4507577A (en) Nth Order function converter
US4804927A (en) Current amplifier circuit
JP3016317B2 (en) Variable gain amplifier
JPS59136871A (en) Temperature compensation logalithm circuit
US5341109A (en) Current mirror circuit
US4536701A (en) Voltage-current converting circuit
Boomkamp et al. An accurate biomedical temperature transducer with on-chip microcomputer interfacing
JPS5914816Y2 (en) constant current circuit
US5047730A (en) Operational amplifier having stable bias current providing means
JPS5879476A (en) Full-wave rectifying circuit
SU1046747A1 (en) Dc voltage stabilizer
JPS6262605A (en) Voltage current conversion circuit
JP3161929B2 (en) Voltage conversion circuit
JP2609617B2 (en) Current generation circuit
SU1711135A1 (en) Dc voltage stabilizer
JPH0435776Y2 (en)
SU1354389A1 (en) Push-pull amplifier