SU1711135A1 - Dc voltage stabilizer - Google Patents

Dc voltage stabilizer Download PDF

Info

Publication number
SU1711135A1
SU1711135A1 SU904825920A SU4825920A SU1711135A1 SU 1711135 A1 SU1711135 A1 SU 1711135A1 SU 904825920 A SU904825920 A SU 904825920A SU 4825920 A SU4825920 A SU 4825920A SU 1711135 A1 SU1711135 A1 SU 1711135A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
resistor
output
emitter
differential amplifier
Prior art date
Application number
SU904825920A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Драгош Георгиевич Григоруца
Original Assignee
Завод "Кварц"
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 Завод "Кварц" filed Critical Завод "Кварц"
Priority to SU904825920A priority Critical patent/SU1711135A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1711135A1 publication Critical patent/SU1711135A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовало в качестве источника опорных посто нных и термозависимых напр жений. Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных возможностей. Устр-во содержит три транзистора, согласованных между собой , п ть резисторов и дифференциальный усилитель. Благодар  определенному схемному построению на эмиттере второго транзистора поддерживаетс  потенциал, не завис щий от величины напр жени  питани . Причем это происходит не за счет про- текани  выходного тока, а за счет эмиттерного тока второго транзистора, что снимает ограничение на его величину. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used as a source of reference constant and thermodependent voltages. The purpose of the invention is to improve the accuracy and expansion of functionality. The device contains three transistors matched to each other, five resistors and a differential amplifier. Due to a certain circuit construction on the emitter of the second transistor, the potential is maintained, independent of the magnitude of the supply voltage. And this happens not due to the flow of the output current, but due to the emitter current of the second transistor, which removes the restriction on its value. 1 il.

Description

СПSP

СWITH

Изобретение относитс  к электротехнике и примен етс  в приборах электронной техники в качестве источника опорных посто нных и термозависимых напр жений.The invention relates to electrical engineering and is used in electronic devices as a source of reference constant and thermodependent voltages.

Стабилизатор напр жени  (СН) может быть выполнен водном полупроводниковом кристалле по стандартной технологии ИМС на бипол рных транзисторах.Voltage stabilizer (СН) can be made of water semiconductor chip using standard IC technology using bipolar transistors.

Известен стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержащий согласованную пару транзисторов, операционный усилитель и шесть резисторов 1.A known DC voltage regulator contains a matched pair of transistors, an operational amplifier, and six resistors 1.

Однако такой стабилизатор обладает недостаточной точностью, при этом отсутствует источник термозависимого тока.However, such a stabilizer has insufficient accuracy, and there is no source of thermo-dependent current.

Наиболее близким к предлагаемрму  в- л етс  стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержащий три бипол рныхClosest to the proposed one is a DC voltage regulator containing three bipolar

транзистора, первые два из которых согласованы между собой, четыре резистора и дифференциальный усилитель, причем эмиттер первого транзистора соединен с общей шиной, его коллектор соединен с базами первого и второго транзисторов, неин- вентирующим входом дифференциального усилител  и с первым выводом первого резистора , коллектор второго транзистора со- единен с первым выводом второго резистора и инвентирующим входом дифференциального усилител , выход которого использован в качестве выхода стабилизированного напр жени , при этом эмиттер второго транзистора через третий резистор соединен с общей шиной, вторые выводы первого и второго резисторов соединены, эмиттер третьего транзистора соединен с первым выводом четвертого резистора, аtransistors, the first two of which are matched to each other, four resistors and a differential amplifier, the emitter of the first transistor is connected to a common bus, its collector is connected to the bases of the first and second transistors, the non-fanning input of the differential amplifier and the first output of the first resistor, the collector of the second the transistor is connected to the first output of the second resistor and the inverting input of the differential amplifier, the output of which is used as the output of the stabilized voltage, while Itter second transistor via a third resistor connected to the common bus, the second terminals of the first and second resistors are connected, the emitter of the third transistor is connected to a first terminal of the fourth resistor, and

СОWITH

елate

его коллектор использован в качестве выхода термозависймого источника тока 2.its collector is used as an output of a thermowinding current source 2.

Однако дл  известного стабилизатора характерны недостаточна  точность стаби- лизации выходного напр жени , а также не- возможность использовать источник термозависимого тока при напр жении питани  менее 1,5-2 В, что приводит к сужению области примейени  устройства.However, the known stabilizer is characterized by insufficient accuracy in the stabilization of the output voltage, as well as the inability to use a source of thermo-dependent current when the supply voltage is less than 1.5-2 V, which leads to a narrowing of the application area of the device.

Цель изобретени  - повышение точно- сти и расширение функциональных возможностей .The purpose of the invention is to increase accuracy and enhance functionality.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в СН, содержащий, три бипол рных транзистора , первые два из которых образуют со- гласованную пару, четыре резистора и дифференциальный усилитель, причем эмиттер первого транзистора соединен с .общей шиной, его коллектор соединен с базами первого и второго транзисторов, неин- вертирующим входом дифференциального усилител  и с первым выводом первого резистора , коллектор второго транзистора соединен с первым выводом второго резистора и инвертирующим входом диф- ференциального усилител , выход которого соединен с выходным выводом, эмиттер второго транзистора через третий резистор соединен с общей шиной, вторые выводы первого и второго резисторов соединены между собой, эмиттер третьего транзистора соединен с первым выводом четвертого резистора , а его коллектор используетс  в качестве выхода термозависимого источника тока, введен п тый резистор, включенный между выходом дифференциального усилител  и точкой соединени  первого и второго резисторов, второй вывод четвертого резистора соединен с общей шиной, а база третьего транзистора соединена с базами первого и второго транзисторов, причем третий транзистор согласован с первыми двум .This goal is achieved by the fact that in a SN, there are three bipolar transistors, the first two of which form a matched pair, four resistors and a differential amplifier, the emitter of the first transistor connected to the common bus, its collector connected to the bases of the first and second transistors, noninverting input of the differential amplifier and the first terminal of the first resistor, the collector of the second transistor is connected to the first terminal of the second resistor and the inverting input of the differential amplifier, the output of which connected to the output terminal, the emitter of the second transistor through the third resistor is connected to the common bus, the second terminals of the first and second resistors are interconnected, the emitter of the third transistor is connected to the first output of the fourth resistor, and its collector is used as the output of the thermo-dependent current source, the fifth is entered a resistor connected between the output of the differential amplifier and the connection point of the first and second resistors, the second output of the fourth resistor is connected to the common bus, and the base of the third transistor connected to the bases of the first and second transistors, and the third transistor is matched with the first two.

Транзистор, температурна  зависимость напр жени  эмиттер-база которого используетс  дл  генерации стабильного напр жени , и транзистор-генератор тока, пропорционального температуре, совпадают . Это приводит к повышению точности стабилизации выходного напр жени . Кро- ме того, в предлагаемом устройстве возможно понижение напр жени  на выходе источника термозависимого тока до 0,6 В без нарушени  работоспособности в отличие от прототипа, где это напр жение не должно быть менее 1,2 В). Это расшир ет функциональные возможности предлагаемого стабилизатора.The transistor, the temperature dependence of the emitter-base voltage of which is used to generate a stable voltage, and the transistor-current generator, proportional to temperature, coincide. This leads to an increase in the accuracy of stabilization of the output voltage. In addition, in the proposed device it is possible to lower the voltage at the output of the thermal-dependent current source to 0.6 V without malfunction, unlike the prototype, where this voltage should not be less than 1.2 V). This extends the functionality of the proposed stabilizer.

На чертеже изображена принципиаль- .на  схема стабилизатора.The drawing shows a schematic diagram of a stabilizer.

Стабилизатор напр жени  посто нного тока содержит транзисторы 1-3, согласованные между собой, резисторы 4-8 и диф- ференциальный усилитель 9, причем эмиттер транзистора 1 соединен с общей шиной, его коллектор - с базами транзисторов 1 и 2, неинвертирующим входом дифференциального усилител  9 и первым выводом резистора 4, коллектор транзистора 2 соединен с первым выводом резистора 5 и инвертирующим входом дифференциального усилител  9, выход которого использован в качестве выхода стабилизированного напр жени , при этом эмиттер трзнзистора 2 через резистор 6 соединен с общей шиной, вторые выводы резисторов 4 и 5 соединены, эмиттер транзистора 3 соединен через резистор 7 с общей шиной, а-его коллектор используетс  в качестве источника тока, пропорционального температуре, резистор 8 соедин ет выход дифференциального усилител  9 с общей точкой резисторов 4 и 5, база транзистора 3 соединена с базами транзисторов 1 и 2.The DC voltage regulator contains transistors 1–3 matched with each other, resistors 4–8 and differential amplifier 9, with the emitter of transistor 1 connected to the common bus, its collector to the bases of transistors 1 and 2, the noninverting input of the differential amplifier 9 and the first terminal of the resistor 4, the collector of the transistor 2 is connected to the first terminal of the resistor 5 and the inverting input of the differential amplifier 9, the output of which is used as a stabilized voltage output, while the emitter of the transistor 2 the resistor 6 is connected to the common bus, the second terminals of the resistors 4 and 5 are connected, the emitter of the transistor 3 is connected via the resistor 7 to the common bus, and its collector is used as a current source proportional to temperature, the resistor 8 connects the output of the differential amplifier 9 to the common point of resistors 4 and 5, the base of the transistor 3 is connected to the bases of transistors 1 and 2.

Стабилизатор работает следующим образом .The stabilizer works as follows.

При включении питани  дифференциальный усилитель 9 устанавливает жа своем выходе такое напр жение, при котором токи , протекающие по резисторам 4 и 5, создают на них одинаковое падение напр жени . Это св зано с тем, что первые выводы этих резисторов соединены с входами, дифференциального усилител  (очевидно, потенциалы этих входов равны с точностью до напр жени  смещени  дифференциального усилител ), а вторые их выводы соединены между собой.When the power is turned on, the differential amplifier 9 sets its output to a voltage at which the currents flowing through the resistors 4 and 5 create the same voltage drop across them. This is due to the fact that the first terminals of these resistors are connected to the inputs of the differential amplifier (obviously, the potentials of these inputs are equal to the bias voltage of the differential amplifier), and their second terminals are interconnected.

Таким образом, можно записатьSo you can write

И R4 12 RS,And R4 12 RS,

(1)(one)

где И, 2 коллекторные токи транзисторов 1 и 2 соответственно; where And, 2 collector currents of transistors 1 and 2, respectively;

R4, RS - сопротивление резисторов 4 и 5 соответственно.R4, RS - resistance of resistors 4 and 5, respectively.

Дл  токов И и 2 справедливы следующие формулы:For currents And and 2, the following formulas are valid:

li lssi-exp( ;li lssi-exp (;

2 Us2 exp2 us2 exp

Ue-Ue ртUe-ue rt

где Issi, Iss2 токи насыщени  эмиттерных переходов транзисторов 1 и 2 соответственно;where Issi, Iss2 are the saturation currents of the emitter transitions of transistors 1 and 2, respectively;

Ue - падение напр жени  на резистореUe - voltage drop across the resistor

6;6;

кт температурный потенциал;kt temperature potential;

k - посто нна  Больцмана; Т - абсолютна  температура; q - зар д электрона. Учитыва , что (так как транзисторы 1 и 2 согласованы), получаютk is the Boltzmann constant; T - absolute temperature; q is the electron charge. Considering that (since the transistors 1 and 2 are matched), get

2 И exp2 and exp

-Ue fh-Ue fh

Воспользовавшись (1) и провед  р д простых преобразований, получаютUsing (1) and conducting a series of simple transformations, get

..

Таким образом, схема работает так, что на эмиттере транзистора 2 поддерживаетс  независимый от величины напр жени  питани  потенциал, пропорциональный (fh и температуре. При этом величина Ue поддерживаетс  не за счет протекани  выходного тока, а за счет эмиттерного тока транзистора 2, что снимает ограничени  на его величину , причем она не зависит от значени  входного напр жени , Этим достигаетс  повышенна  стабильность выходного на пр жени  в широком интервале питающих напр жений.Thus, the circuit operates in such a way that the emitter of transistor 2 maintains a potential independent of the supply voltage proportional to (fh and temperature. The value of Ue is maintained not by the flow of the output current, but by the emitter current of transistor 2, which removes the limitations on its value, and it does not depend on the value of the input voltage. This achieves an increased stability of the output voltage on the voltage in a wide range of supply voltages.

Примем, что ток эмиттера транзистора 2 равен его коллекторному току. Тогда, как следует из закона Ома и (3),Let us assume that the emitter current of transistor 2 is equal to its collector current. Then, as follows from Ohm’s law and (3),

.. Ue Јг , RS l2-R6 -fe lnRT.. Ue Јg, RS l2-R6 -fe lnRT

Rs , RsRs, Rs

/1 j. R5 . ns (1+Rl)lnRZ/ 1 j. R5. ns (1 + Rl) lnRZ

Тогда суммарный ток, протекающий по резистору 8,Then the total current flowing through the resistor 8,

Ј1 л +Rs ,ПЛ5 Re I1 + RA) R4  Ј1 l + Rs, PL5 Re I1 + RA) R4

В известной схеме температурный коэффициент напр жени  эмиттер - база транзистора, ток коллектора которого про- порционален температуре, посто нен в широком диапазоне и дл  генераций термостабильного выходного напр жени  можно сложить напр жение эмиттер - база с отрицательным температурным коэффициентом с другим, температурный коэффиIn the known scheme, the temperature coefficient of the voltage emitter — the base of the transistor, the collector current of which is proportional to temperature — is constant over a wide range, and for generating a thermostable output voltage, you can sum up the voltage emitter — the base with a negative temperature coefficient with another, the temperature coefficient

циент каждого равен ему по величине и противоположен по знаку. В предлагаемой схеме таким напр жением служит суммарное падение напр жени  на резисторах 4 и 8.The talent of each is equal to him in size and opposite in sign. In the proposed circuit, such a voltage is the total voltage drop across resistors 4 and 8.

5 Как следует из (4), (5) и (6), ток, протекающий по этим сопротивлени м, пропорционален температуре. Дл  того, чтобы выходное напр жение было термостабильным, его величина должна составл ть 1,22 В. Оно5 As follows from (4), (5) and (6), the current flowing through these resistances is proportional to temperature. In order for the output voltage to be thermally stable, its value must be 1.22 V. It

10 выставл етс  путем подстройки величины резистора 8. При этом баланс токов схемы не мен етс .10 is exposed by adjusting the magnitude of the resistor 8. In this case, the current balance of the circuit does not change.

Транзистор 3 может служить в качестве генератора тока, пропорционального тем ,15 пературе, так как (при ) ток его коллектора равен току коллектора транзистора 2. СН был промакётирован с использованием следующих элементов: 1-3 - микросхема 198НТ1Б, 9 - операционныйTransistor 3 can serve as a current generator, proportional to those 15, since (at) its collector current is equal to the collector current of transistor 2. The SN was labeled using the following elements: 1-3 - 198HT1B microcircuit, 9 - operational

20 усилитель КБ1409УД1Б. Номиналы резисто1 ров 4-8 соответственно 0,91; 9,1; 1; 1 кОм и 200 Ом.20 amplifier KB1409UD1B. The ratings of the resistors 4-8, respectively, 0.91; 9.1; one; 1 kΩ and 200 ohms.

2525

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержащий три бипол рных транзистора , первые два из которых согласованы между собой, четыре резистора и дифферен30 циальный усилитель, причем эмиттер первого транзистора соединен с общей шиной, его коллектор соединен с базами первого и второго транзисторов, неинвертирующимA DC voltage regulator containing three bipolar transistors, the first two of which are matched to each other, four resistors and a differential amplifier, the emitter of the first transistor connected to the common bus, its collector connected to the bases of the first and second transistors, non-inverting . входом дифференциального усилител  и с. input differential amplifier and with 35 первым выводом первого резистора, коллектор второго транзистора соединен с пер- вым выводом второго резистора и инвертирующим входом дифференциального усилител , выход которого соединен с35 with the first terminal of the first resistor, the collector of the second transistor is connected to the first terminal of the second resistor and the inverting input of the differential amplifier, the output of which is connected to 40 выходным выводом, эмиттер второго транзистора через третий резистор соединен с общей шиной, вторые выводы первого и второго резисторов соединены между собой, эмиттер третьего транзистора соединен с40 output terminal, the emitter of the second transistor through the third resistor is connected to the common bus, the second terminals of the first and second resistors are connected to each other, the emitter of the third transistor is connected to 45 первым выводом четвертого резистора, а его коллектор использован в качестве выхода термозависимого источника тока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  функциональных45 is the first terminal of the fourth resistor, and its collector is used as the output of a thermo-dependent current source, characterized in that, in order to increase accuracy and expand the functional 50 возможностей, в него введен п тый резистор , включенный между выходом диффеt ренциального усилител  и точкой соединени  первого и второго резисторов, второй вы вод четвертого резистора соединен50 possibilities, a fifth resistor is inserted in it, connected between the output of the differential amplifier and the connection point of the first and second resistors, the second terminal of the fourth resistor is connected 55 с общей шиной, а база третьего транзистора соединена с базами первого и второго транзисторов , причем третий транзистор согласован с двум  первыми транзисторами.55 with a common bus, and the base of the third transistor is connected to the bases of the first and second transistors, and the third transistor is matched with the two first transistors. ЛL UOIUOI ,(., ( ГR 99 ивых.ivyh
SU904825920A 1990-05-14 1990-05-14 Dc voltage stabilizer SU1711135A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904825920A SU1711135A1 (en) 1990-05-14 1990-05-14 Dc voltage stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904825920A SU1711135A1 (en) 1990-05-14 1990-05-14 Dc voltage stabilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1711135A1 true SU1711135A1 (en) 1992-02-07

Family

ID=21514566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904825920A SU1711135A1 (en) 1990-05-14 1990-05-14 Dc voltage stabilizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1711135A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070296392A1 (en) Bandgap reference circuits
JPS61187020A (en) Voltage reference circuit
JPS63136712A (en) Differential comparator
JP2704245B2 (en) Reference voltage generation circuit
JPH03119812A (en) Current detecting circuit
SU1711135A1 (en) Dc voltage stabilizer
JPH0770935B2 (en) Differential current amplifier circuit
US4779061A (en) Current-mirror arrangement
KR950010131B1 (en) Voltage regulator having a precision thermal current source
JP3178716B2 (en) Maximum value output circuit, minimum value output circuit, maximum value minimum value output circuit
KR960003528B1 (en) Current source circuit
JPH0225561B2 (en)
JPS63236403A (en) Current source circuit
RU2220438C1 (en) Stabilized dc source
JPS59205815A (en) Integrated circuit for generating terminal voltage adjustable by digital signal
JPH05324108A (en) Constant current output circuit
JPS5914816Y2 (en) constant current circuit
JPH0615299Y2 (en) Constant current source circuit
RU2006060C1 (en) Current source
JP4163861B2 (en) Semiconductor device
SU1046747A1 (en) Dc voltage stabilizer
SU1711134A1 (en) Dc stabilizer
SU900272A1 (en) Dc voltage stabilizer
JPH0330828B2 (en)
JPS60252929A (en) Reference voltage generating circuit