SU613312A1

SU613312A1 - Low dc voltage stabilizer

Info

Publication number: SU613312A1
Application number: SU742077770A
Authority: SU
Inventors: Юрий Аркадьевич Басов; Роберт Германович Константинов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4598
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1974-11-25
Publication date: 1978-06-30

Description

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл электропитани устройств различного назначени .The invention relates to electrical engineering and can be used to power devices for various purposes.

Известен низковольтный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий транзистор и источник опорного напр жени на термокомпенсированных стабилитронах 1.A low-voltage direct-current voltage regulator is known, which contains a regulating transistor and a source of reference voltage on temperature-compensated zener diodes 1.

Недостатком известного стабилизатора вл етс сложность схемы, так как дл питани стабилитронов требуетс дополнительный источник стабильного напр жени .A disadvantage of the known stabilizer is the complexity of the circuit, since an additional source of stable voltage is required to power the zener diodes.

Наиболее близким к изобретению техническим репиением вл етс низковольтный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий траизистор и измерительно-усилительный узел, состо щий из усилительиого транзистора, коллектором подключенного к базе регулирующего транзистора, источника опорного напр жени на стабилитроне, подключенного к эмиттеру усилительного транзистора , и резистивного делител выходного напр жени , подключенного крайними отводами к выходным выводам и средним отводам - к базе усилительного транзистора {2.Closest to the invention, the technical repression is a low-voltage DC voltage regulator, containing a control traizistor and measuring and amplifying node consisting of an amplifying transistor, a collector of a reference voltage on a zener diode connected to the base of the regulating transistor, connected to one of the power buses connected to the emitter of the amplifying transistor, and a resistive divider of the output voltage, connected by extreme taps to the output pins and middle taps - to the base of the amplifying transistor {2.

Недостатком известного низковольтного стабилизатора вл етс низка температурна стабильность выходного напр жени .A disadvantage of the known low-voltage stabilizer is the low temperature stability of the output voltage.

Целью изобретени вл етс повышение температурной стабильности выходного напр жени .The aim of the invention is to increase the temperature stability of the output voltage.

Эта цель достигаетс тем, что в низковольтном стабилизаторе посто нного напр женп , содержащем включенный в одну из силовых щин регзлирующий транзистор и измерительно-усилительный узел, состо щий из усилительного транзистора, коллектором подключенного к базе регулирующего транзистора, источника опорного напр жени на стабилитроне , подключенного к эмиттеру усилительного транзистора, и резистивного делител выходного напр жени , подключенного крайними отводами к выходным выводам и средним отводом - к базе усилительного транзистора, в измерительно-усилительный узел введен термокомпенсирующий транзистор, коллектор которого подключен к базе усилительного транзистора, эмиттер - к среднему отводу дополнительно введенного первого резистивного делител напр жени , подключенного крайними отводами к выходным выводам, а база через резистор - к базе усилительного транзистора и непосредственно к среднему отводу второго дополнительно введенного резистивного делител напр жени , подключенного крайними отводами параллельно стабилитрону источника опорного напр л ени .This goal is achieved by the fact that in a low-voltage constant-voltage regulator, which contains a regulating transistor and a measuring and amplifying node consisting of an amplifying transistor, a collector of a reference voltage on a Zener diode connected to one of the power supply to the emitter of the amplifying transistor, and the resistive divider of the output voltage, connected by extreme taps to the output pins and the middle tap - to the base of the amplifying transistor ora, a thermocompensating transistor is inserted into the measuring amplifier unit, the collector of which is connected to the base of the amplifying transistor, the emitter is connected to the middle tap of the additionally introduced first resistive voltage divider connected by the extreme leads to the output pins, and the base goes through the resistor to the base of the amplifying transistor and directly to the average tap of the second additionally introduced resistive voltage divider connected by the extreme taps parallel to the zener diode of the source of the reference voltage and

Принципиальна электрическа схема низковольтного стабилизатора посто нного напр жени представлена на чертеже.The basic electrical circuit of the low-voltage DC-voltage stabilizer is shown in the drawing.

Низковольтный стабилизатор посто нного напр жени содержит включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор 1, измерительно-усилительный узел 2, состо щий из усилительного транзистора 3, токостабплизирующего каскада 4, источника опорного напр жени на стабилитроне 5 и делител выходного напр жени на резисторах 6, 7, и термокомпенсирующий транзистор 8, коллектор которого подключен к базе усилительного транзистора 3, эмиттер - к среднему отводу первого дополнительного делител напр жени на резисторах 9, 10, подключенного к выходным выводам, а база через резистор 11- к базе усилительного транзистора 3 и непосредственно к среднему отводу второго дополнительного делител напр жени на резистоpax 12, 13, подключенного параллельно стабилитрону 5.The low voltage DC voltage regulator contains a control transistor 1 connected to one of the power buses, a measuring amplifier unit 2 consisting of an amplifying transistor 3, a current-amplifying cascade 4, a reference voltage source on the Zener diode 5, and an output voltage divider of resistors 6, 7, and the thermocompensating transistor 8, the collector of which is connected to the base of the amplifying transistor 3, the emitter to the middle tap of the first additional voltage divider on the resistors 9, 10 connected to the output pins, and the base through the resistor 11 to the base of the amplifying transistor 3 and directly to the middle lead of the second additional voltage divider to the resistors 12, 13 connected in parallel to the zener diode 5.

Низковольтный стабилизатор посто нного напр жени работает следующим образом.The low voltage direct voltage regulator operates as follows.

Увеличение (уменьпгение) выходного напр жени стабилизатора вызывает за счет действи обратной св зи открытие (закрытие) усилительного транзистора 3, что приводит к закрытию (открытию) регулирующего транзистора 1 так, что выходное напр жение стабилизатора поддерживаетс на нужном уровне с определенной точностью.Increasing (decreasing) the output voltage of the stabilizer causes, due to the feedback action, the opening (closing) of the amplifying transistor 3, which causes the closing of the regulating transistor 1 so that the output voltage of the stabilizer is maintained at the desired level with a certain accuracy.

При увеличении (уменьщении) температуры окружающей среды усилительный транзистор 3 стремитс приоткрытьс (призакрытьс ), однако при этом напр жение на коллекторе термокомпенсирующего транзистора 8 уменьшаетс (увеличиваетс ) настолько, что потенциал базы транзистора 3 и выходное напр лсение стабилизатора остаютс неизменными. As the ambient temperature increases (decreases), the amplifying transistor 3 tends to open (close), however, the voltage on the collector of the temperature compensating transistor 8 decreases (increases) so that the potential of the base of the transistor 3 and the output voltage of the stabilizer remain unchanged.

Дл выполнени услови термокомпенсации необходимо, чтобы температурный коэффициент напр жени (ТКН) на коллекторе транзистора 8 был примерно равен по величине ТКН входного напр жени усилительного транзистора 3.To fulfill the temperature compensation condition, it is necessary that the temperature coefficient of voltage (TKN) on the collector of transistor 8 be approximately equal in magnitude to the TKN of the input voltage of the amplifying transistor 3.

Знак ТКН коллекторного напр жени транзистора 8 будет определ тьс типом стабилитрона 5 и соотношением резисторов 12 и 13, а его величина может регулироватьс резистором И в щироких пределах, причем изменение параметров транзистора 8 с изменением температуры не будет измен ть условиюThe sign TKN of the collector voltage of the transistor 8 will be determined by the type of Zener diode 5 and the ratio of resistors 12 and 13, and its value can be controlled by the resistor And within wide limits, and the change in the parameters of the transistor 8 with temperature will not change the condition

термокомпенсации, так как транзистор охвачен глубокой отрицательной обратной св зью.thermal compensation, since the transistor is covered by a deep negative feedback.

Таким образом, измен величины резисторов 12, 13 и И, можно получить такую величину и такой знак ТКН компенсирующего транзистора 8, при которых температурный дрейф выходного напр жени стабилизатора будет близок к нулю.Thus, by changing the values of the resistors 12, 13 and I, one can obtain such a value and such a sign of the TCH of the compensating transistor 8, at which the temperature drift of the output voltage of the stabilizer is close to zero.

Кроме того, включение термокомпенсирующего транзистора приводит к уменьшению пульсаций выходного напр жени и повышает точность стабилизации при изменении выходного напр жени и тока нагрузки.In addition, the inclusion of a thermocompensating transistor reduces the output voltage ripple and improves the stabilization accuracy when the output voltage and load current change.

Предмет изобретени Subject invention

Низковольтный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий включенный в одну из силовых щин регулирующий транзистор и измерительно-усилительный узел, состо щий из усилительного транзистора, коллектором подключенного к базе регулирующего транзистора , источника опорного напр жени на стабилитроне, подключенного к эмиттеру усилительного транзистора, и резистивного делител выходного напр жени , подключенного крайними отводами к выходным выводам и средним отводом - к базе усилительного транзистора, отличающийс тем, что, с целью повышени температурной стабильности выходного напр жени , в измерительноусилительный узел введен термокомпенсирующий транзистор, коллектор которого подключен к базе усилительного транзистора, эмиттер-к среднему отводу первого дополнительно введенного резистивного делител напр жени , подключенного крайними отводами к выходным выводам, а база через резистор - к базе усилительного транзистора и непосредственно к среднему отводу второго дополнительно введенного резистивного делител напр жени , подключенного крайними отводами параллельно стабилитрону источника опорного напр жени .A low voltage DC voltage regulator containing a control transistor included in one of the power lines and a measuring and amplifier node consisting of an amplifying transistor, a collector connected to the base of the regulating transistor, a reference voltage source on the zener diode connected to the emitter of the amplifying transistor, and a resistive an output voltage divider connected by extreme taps to the output pins and an average tap to the base of an amplifying transistor, characterized in that To increase the temperature stability of the output voltage, a thermocompensating transistor is inserted into the measuring amplifier unit, the collector of which is connected to the base of the amplifying transistor, the emitter is connected to the middle tap of the first additionally introduced resistive voltage divider connected to the output terminals, and the base through the resistor to the base of the amplifier transistor and directly to the middle tap of the second additionally introduced resistive voltage divider connected to the extreme tap and parallel to the zener diode of the voltage source.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Карпов В. И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напр жени и тока. М., «Энерги , 1967, с. 70, рис. 46.1. Karpov V. I. Semiconductor Voltage and Current Compensation Stabilizers. M., “Energie, 1967, p. 70, fig. 46.

2.Источники электропитани на полупроводниковых приборах. Под ред. С. Д. и Е. М. Гальперина. М., «Сов. радио, 1969, с. 101, рис. 111.4а.2. Power supplies on semiconductor devices. Ed. S.D. and E.M. Halperin. M., “Owls. radio, 1969, p. 101, fig. 111.4a.