SU1628053A1 - D c voltage stabilizer - Google Patents
D c voltage stabilizer Download PDFInfo
- 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
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
1г 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
(О(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)
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) |
-
1989
- 1989-02-28 SU SU894656097A patent/SU1628053A1/en active
Non-Patent Citations (1)
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 |