SU752277A1 - Стабилизатор тока на высоковольтном транзисторе - Google Patents

Description

1

Стабилизатор тока относитс  к отрасли электроники и может быть использован в источнике питани  газоразр дной трубки оптического квантового генератора дл  генерировани  пилообразного напр жени  большой амплитуды в качестве усилител  посто нного тока (УПТ) с высоким выходным напр жением.

Известен стабилизатор на операционном усилителе, к одному из входов которого подключен источник опорного напр жени , к другому измерительный резистор, включенный последовательно с нагрузкой, подключенной , в свою очередь, к выходу усилител  .

Выходное сопротивление подобных типов стабилизаторов ограничено только коэффициентом усилени  операционного усилител , однако динамический диапазон по напр жению низкий, поскольку определ етс  величиной напр жени  источников питани  операционного усилител .

Наиболее близким техническим решением к даиному изобретению  вл етс  стабилизатор тока иа высоковольтном транзисторе, содержащий схему сравнени , одии вход которой подключен к источнику опбрного наир жени , регулирующий траизистор, коллектор которого и точка соединени  измерительного резистора с источником опорного напр жени  образуют выходные клеммы устройства, источник питани  схемы сравнени  2. Однако в данном стабилизаторе выходное сопротивление стабилизатора со стороны коллектора, куда включена нагрззка, как и в простейшем стабилизаторе , не может превосходить сопротивлеиие утечки коллектора перехода, иоскольку ток через сопротивление утечки из коллек10 тора в базу не контролируетс .

Цель изобретени  - увеличение выходного сопротивлени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизаторе тока на высоковольтном

15 транзисторе схема сравнени  с ее выходом, источник питани  схемы сравнени  и переход , база- эмиттер регулирующего транзистора соединены последовательно и образуют замкнутый контур, а измерительный

20 резистор и второй вход схемы сравнени  подключены в точку соединени  любых двух элементов замкнутого контура, с целью иовыщени  температурной и временной стабильностн тока, схема сравнени 

25 выполнена на операционном усилителе, инвертирующий вход которого и средн   точка источника питани  подключены к точке соединени  измерительного резистора с регулирующим транзистором, с целью упро30 имени  конструкции источник иитани  схемы сравнени  выполнен на стабилитроне, включенном между точкой соединени  нзмернтельного резистора с эмиттером (исто ком) транзистора схемы сравнени  и базой регулирующего транзистора, соеднпеиной через доиолнительный резистор с коллектором этого же транзистора, а с целью упрощени  конструкции, схема сравнени  вынолнена на полевом или бипол рном транзисторе обратной проводимости, включенном между точкой соединени  измерительного резистора с эмиттером регулирующего транзистора и его базой, соединенной через ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ резистор с его коллектором .

На фиг. 1-7 представлены примеры реализации стабилизатора тока на высоковольтном транзисторе.

Стабилизатор тока содержит схему сравнени  1, регз лирующий транзистор 2, дополнительный источник питани  3, источник опорного напр жени  4, измерительный резистор 5. Нагрузка и источник питани  нагрузки включаетс  в цепь коллектора транзистора 2 и на чертежах не показаны.

Схема сравнени  1 может быть вынолнена на бипол рном или полевом транзисторе или на операционном усилителе.

Изменение напр жени  на коллекторе транзистора 2 вызывает изменение тока через сонротивление утечки коллекторного перехода. Этот ток выходит из базы транзистора 2 и нротекает через измерительный резистор 5, измен   падепне напр жени  на нем. Нри этом на входе схемы сравнени  1 выдел етс  сигнал ощибки. Усиленный сигнал ошибки подаетс  на вход транзистора 2, который регулирует ток до первоначального значени .

Схемы, приведенные на чертежах, не исчерпывают всех возможных вариантов построенн  стабилизатора, каждый из которых может иметь свои нреимущества в конкретном случае.

Например, когда нужно стабилизировать ток одной определенной величины в качестве отдельного источника питанн  схемы сравнени  целесообразно исиользовать нелинейный элемент со свойствами стабилизатора напр жени , напрнмер, стабилитрон, или даже переход база - эмиттер, которые через резистор подключены к коллектору регулнрующего транзистора, как на фиг. 4, 5, 6.

В стабилизаторах, где в качестве схемы сравнени  примен етс  полевой транзистор, как на фиг. 2, ток через нагрузку в точностн равен току через измерительный резистор , что позвол ет измер ть ток нагрузки с высокой точностью в низковольтной цепи.

Дл  реализации возможностей стабилизатора схему сравнени  следует вынолн ть на транзисторах с высокой крутизной и коэффициентом усилени  или использовать

каскадное соединение транзисторов, например , как на фиг. 7.

Стабилизатор, выполненный по схеме фиг. 3, кроме высокого выходного сопротивлени  имеет также хорошую температурную стабильность за счет использовани  в качестве схемы сравнени  онерационного уснлител . Сигнал с выхода уснлени  может нодаватьс  как в базу регулирующего транзистора , так и в эмиттер. В последнем случае нужно помен ть местами входы усилител . Наличие отдельного изолированного источника дл  питани  схемы сравнени  позвол ет увеличить выходное сонротивление

стабилизатора на 2-3 пор дка по сравнению с прототипом, что расшир ет сферу применени  стабилизатора. Наиболее перспективным представл етс  использование стабилизатора в качестве источника тока в

высоковольтных цеп х, где возникают трудности с получением высокого выходного сопротивлепи  в св зи с тем, что нагрузка и измерительный резистор не соединены неносредственно друг с другом.

.

Claims (4)

1. Стабилизатор тока на высоковольтном транзисторе, содержащий ехему сравнени , один вход которой нодключен к источнику

опорного напр жени , регулирующий транзистор , коллектор которого и точка соединени  измерительного резистора с источником опориого напр жени  образуют выходные клеммы устройства, источник питани 

схемы сравнени , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выходного сопротивлени , схема сравнени  с ее выходом, источник питани  схемы сравнени  и переход база-эмиттер регулирующего траизистора соединены последовательно и образуют замкнутый контур, а измерительный резистор и второй вход схемы сравнени  подключены в точку соединени  любых двух элементов замкнутого контура.

2. Стабилизатор тока по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  температурной и временной стабильности тока, схема сравнени  выполнена на операционном усилителе, иивертирующий вход которого и средн   точка его источника питани  подключены к точке соедипени  измерительного резнстора с регулирующим транзистором.

3.Стабилизатор тока по н. 1, отличаю щ и и с   тем, что, с целью упрощени 

конструкции, источник питани  схемы сравнени  выполнен на стабилитроне, включенном мелсду точкой соединени  измерительного резистора с эмиттером (истоком) транзистора схемы сравнени  и базой регулирующего транзистора, соед1И1енной через донолиптельный резистор с коллектором этого же транзистора.

4.Стабнлизатор тока ио п. 1, отличающнйс  тем, что, с целью унрон1епп  конструкции , схема сравнени  выполнена на полевом или бипол рном транзисторе обратной проводимости, включенном между точкой соединени  измерительного резистора с эмиттером регулирующего транзистора и его базой, соединенной через дополнительный резистор с его коллектором.

Источники информации, прин тые во вниматше при экспертизе

1.Патент США № 3546564, кл. 338-268, 1972.

2.Патент Японии № 46-14933. кл. 58Н2, 1970.

tf- -

t-