SU1749888A1 - Источник стабильного напр жени - Google Patents

Abstract

Использование: во вторичных источниках электропитани  радиоэлектронной аппаратуры , где требуетс  расширенный рабочий диапазон выходных напр жений. Сущность изобретени : устройство содержит первый и второй полевые МДП-транзисторы с n-каналом, резистор смещени  и балластный резистор, опорный элемент напр жени , выполненный на одном или нескольких последовательно соединенных диодах. Включение первого транзистора с балластным резистором в цепи между входным и выходным выводами, второго транзистора с опорным элементом напр жени  между выходным выводом и общей шиной резистора смещени  между истоком и подложкой второго транзистора, а также соединение затвора первого транзистора с подложкой второго транзистора, а объединенных истока и подложки первого транзистора с затвором второго транзистора позвол ют снизить ограничени  на формирование верхнего уровн  выходного напр жени  источника и расширить его рабочий диапазон. 1 ил. 00 с

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве высокостабильного источника напр жени  в разнообразных микроэлектронных устройствах .

Известны диодные источники стабильного напр жени , в качестве стабилизирующего элемента в них используетс  опорный диод (стабилитрон) или выпр мительный диод (светодиод), работающий в режиме пр мого смещени . Последовательно с диодом включаетс  балластный резистор, а параллельно диоду-нагрузка. Такие источники имеют небольшую величину выходного напр жени  и достаточно хорошую термостабильность . Основным недостатком диодных источников стабильного напр жени   вл етс  небольшой коэффициент стабилизации .

Известен также источник стабильного напр жени , содержащий МДП-транзистор с n-каналом и два резистора, причем исток и подложка МДП-транзистора подключены к общей шине, а сток - к выходной клемме и первому выводу первого резистора, второй вывод которого подключен к затворму МДП-транзистора и первому выводу второго резистора, второй вывод которого подключен ко входной клемме. Первый и второй резисторы образуют делитель напр жени  в цепи стока, с которой снимаетс  сигнал отрицательной обратной св зи на затвор МДП-транзистора.

Основным недостатком устройства  вл етс  относительно небольшой коэффициент стабилизации.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  источник стабильного напр xj 4 Ю 00

со со

жени , содержащий МДП-транзистор со встроенным n-каналом, МДП-транзистор со встроенным р-каналом, резистор и п последовательно включенных диодов, причем входна  клемма подключена к стоку МДП- транзистора с n-каналом, исток и подложка которого подключены к выходной клемме и истоку МДП-транзистора с р-каналом, сток и затвор которого подключены к катоду п-го диода и общей шине, а подложка МДП-транзистора с р-каналом подключена к первому выводу резистора, второй вывод которого подключен к аноду первого диода и затвору МДП-транзистора с n-каналом. В таком источнике оба МДП-транзистора охвачены 100% отрицательной обратной св зью, за счет чего реализуетс  достаточно высокий коэффициент стабилизации.

Недостатки прототипа определ ютс  необходимостью использовани  разнотипных МДП-транзисторов и трудност ми в задании необходимых рабочих режимов, поскольку регулирование выходного напр жени  - с помощью резисторов здесь практически искл-ючено.

Целью изобретени   вл етс  расширение рабочего диапазона выходных напр жений .

Указанна  цель достигаетс  в источнике стабильного напр жени , содержащем МДП-транзистор со встроенным п-каналом, сток которого подключен к входному выводу , исток объединен с подложкой, второй МДП-транзистор с индуцированным каналом , подложка которого соединена с первым выводом резистора смещени , опорный элемент напр жени , выполненный на одном или нескольких последовательно соединенных диодах, один вывод которого подключен к общей шине, за счет введени  в него балластного резистора, подключенного первым выводом к объединенный истоку первого и затвору второго транзисторов, а вторым выводом к объединенным выходному выводу, стоку второго транзистора и второму выводу резистора смещени , затвор первого транзистора соединен с подложкой второго транзистора, исток которого соединен со вторым выводом опорного элемента напр жени , при этом второй МДП-транзистор выполнен с п-каналом.

Второй МДП-транзистор охвачен 100% последовательной, а первый МДП-транзистор - параллельной отрицательной обратной св зью по напр жению, чем и осуществл етс  стабилизаци  выходного напр жени . С помощью p-n-перехода исток-подложка первого МДП-транзистора и опорного элемента напр жени  обеспечиваетс  заданна  величина выходного напр жени .

На чертеже представлена принципиальна  схема источника стабильного напр жени , состо ща  из первого МДП-транзистора со встроенным п-каналом 1, резистора смещени  2, балластного резистора 3, второго МДП-транзистора с п- каналом 4 и опорного элемента напр жени 

0 выполненного на одном или нескольких (на чертеже двух последовательно соединенных диодах 5 и 6). Выходна  клемма устройства подключена к первым выводам резисторов 2 и 3 и стоку МДП-транзистора

5 4, исток которого подключен к первому выводу опорного элемента напр жени , второй вывод которого подключен к общей шине. Второй вывод балластного резистора

3подключен к затвору МДП-транзистора 4 0 и истоку с подложкой МДП-транзистора 1,

сток которого подключен к входной клемме. Второй вывод резистора смещени  2 подключен к подложке МДП-транзистора 4 и затвору МДП-транзистора 1.

5К входной клемме устройства прикладываетс  напр жение U8x положительной пол рности . МДП-транзистор 1 включен по схеме с общим стоком и вместе с резистором 3 и МДП-транзистором 4 (и сопротивле0 нием нагрузки) образует истоковый повторитель, который за счет 100% последовательной отрицательной обратной св зи по напр жению обеспечивает на своем истоке посто нное напр жение UTI (при по

5 сто нном напр жении на его затворе U3i) Если затвор МДП-транзистора 1 непосредственно подключить к общей шине, то напр жени  Uni будет равно его напр жению отсечки Uoi. Диоды 5 и 6 совместно с р-п-пе0 реходом исток-подложка МДП-транзистора

4и резисторами 2 и 3 образуют диодный стабилизатор напр жени  с выходным напр жением U0n (опорным напр жением дл  МДП-транзистора 1). В результате получает5 с , что в устройстве Uni Uoi + U0n, т.е. с помощью диодного стабилизатора реализуетс  необходима  величина Uni. Величина Uon определ етс  количеством пр мосме- щенных диодов в цепи истока и их напр же0 нием п тки. При необходимости их количество может быть уменьшено или увеличено .

МДП-транзистор 4 охвачен параллельной отрицательной обратной св зью, что

5 также способствует получению стабильного выходного напр жени  1)Вых. Стабилизирующее действие МДП-транзистора 4 можно рассмотреть на примере. Предположим, что за счет каких-либо факторов возросло Uni При этом увеличитс  открывающее напр жение между истоком и затвором МДП- транзистора 4, что приводит к уменьшению сопротивлени  его канала, а следовательно, и Увых. Кроме того, МДП-транзистор4здесь также представл етс  и как бипол рный п- p-n-транзистор, режим работы которого задаетс  током базы (подложки) с помощью резистора 2. В результате оказываетс , что выход устройства шунтируетс  еще и п-р-п- транзистором, охваченным отрицательной обратной св зью, что также стабилизирует величину Увых.

Таким образом, за счет стабилизирующего действи  отрицательных обратных св зей, образуемых посредством включени  МДП-транзисторов 1 и 4, а также бипол рной n-p-n-структуры МДП-транзистора 4, с помощью резисторов 2 и 3 обеспечиваетс  повышенный коэффициент стабилизации . Использование опорного элемента напр жени , резистора смещени , а особенно балластного резистора дает возможность обеспечить необходимую величину выходного напр жени  Увых

Claims (1)

1. Формула изобретени  Источник стабильного напр жени  содержащий первый полевой МДП-транзи- стор со встроенным n-каналом, сток

   которого подключен к входному выводу, исток объединен с подложкой, второй полевой МДП-транзистор с индуцированным каналом , подложка которого соединена с первым выводом резистора смещени 

   опорный элемент напр жени , выполненный на одном или нескольких последовательно соединенных диодах, один вывод которого подключен к общей шине, отличающийс  тем, что, с целью расширени 

   рабочего диапазона выходных напр жений в него введен балластный резистор подключенный первым выводом к объединенным истоку первого и затвору второго транзисторов, а вторым выводом к объединенным выходному выводу, стоку второго транзистора и второму выводу резистора смещени , затвор первого транзистора соединен с подложкой второго транзистора, исток которого соединен с вторым выводом

   опорного элемента напр жени , при этом второй полевой МДП-транзистор выполнен с п-каналом.

   Ф

   1Г

   . -Ф

   6SZ

   sIL