SU875360A1

SU875360A1 - Voltage stabilizer

Info

Publication number: SU875360A1
Application number: SU802868468A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Владимирович Проскуряков
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Сарапульский Радиозавод Им. Орджоникидзе
Priority date: 1980-01-14
Filing date: 1980-01-14
Publication date: 1981-10-23

Description

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ(54) VOLTAGE STABILIZER

1one

Изобретение относитс к злектротехнике и может бьиь использовано в качестве вторичного источника электропитани различных электронных устройств.The invention relates to electrical engineering and can be used as a secondary source of power for various electronic devices.

Известен компенсационный стабилизатор нанр жени посто нного тока, содержащий последовательный регулирующий элемент на основном и согласующем транзисторах и цепь обратной св зи с усилителем посто нного тока на транзисторе, коллектор которого подключен к базе согласующего транзистора, а коллекторна нагрузка усилительного транзистора подсоединена к входному силовому зажиму регулирующего элемента, кроме того стабилизатор снабжен оптоэлектронным прибором , источник света которого включен в цепь коллектора согласующего транзистора, а фоторезистор используетс в качестве коллекторной нагрузки усилительного транзистора 1.A known compensating direct current stabilizer contains a series regulating element on the main and matching transistors and a feedback circuit with a DC amplifier on the transistor, the collector of which is connected to the base of the matching transistor and the collector load of the amplifying transistor is connected to the input power terminal of the regulating transistor element, in addition, the stabilizer is equipped with an optoelectronic device, the light source of which is included in the collector circuit of the matching transistor ora, and the photoresistor is used as a collector load of the amplifying transistor 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс стабилизатор напр жени , содержащий регулирующий элемент на составном транзисторе, усилитель напр жени обратной св зи, источник опорногоThe closest in technical essence to the present invention is a voltage stabilizer containing a regulating element on a composite transistor, a feedback voltage amplifier, a source of reference voltage.

напр жени , делитель выходного напр жени , резистивный датчик тока нагрузки и элемент токовой положительной обратной св зи, выполненной на транзисторе, эмиттер которого соединен с коллектором проходного транзистора регулирующего элемента и одним концом резисторного датчика нагрузки, база соединена с коллектором согласующего транзистора регулирующего элемента и другим .концом резисторного датчика, а коллектор - с базой voltage, output voltage divider, resistive load current sensor and a positive current feedback element made on the transistor, the emitter of which is connected to the collector of the control transistor of the regulating element and one end of the resistor load sensor, the base is connected to the collector of the matching transistor of the regulating element and other the end of the resistor sensor and the collector with a base

10 проходного транзистора регулирующего элемента и резистором, второй конец которого соединен с общей щиной стабилизатора 2. 10 of the control transistor of the regulating element and a resistor, the second end of which is connected to the total width of the stabilizer 2.

Недостатком известного стабилизатора вл ts етс то, что при его работе на измен ющу5рс нагрузку усилитель обратной св зи работает в сравнительно больщом динамическом диапазоне выходных токов. Это св зано с тем, что элемент токовой обратной св зи, выпол20 ненный на транзисторе, открываетс только после достижени током нагрузки пороговой величины , определ емой напр жением эмиттер-база этого транзистора. 3 Цель изобретени - улучшение параметров стабилизатора при работе на измен ющуюс нагрузку путем снижени динамического диапа зона выходных токов усилител обратной св зи. Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизаторе напр жени , содержащем регулирующий , например составной транзистор, усилитель обратной св зи, резистивный датчик TOKai токозадающий каскад на транзисторе с резистором в. цепи эмиттера, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора , база токрзадающего каскада подключена к змиттеру дополнительно введенного тран зистора, коллекторно-базовый переход которого подключен параллельно резистивному датчику тока. Кроме того, коллектор дополнительно ; введенного транзистора подключен к выходу источника дополнительного напр жени , а коллектор транзистора токозадаю-щего каскада подключен к базе регулирующего транзистора через дополнительный токопере дающий каскад. На фиг. 1-3 приведены принципиальные злектрические схемы дл размещени включений датчика тока, (на фиг. 1 датчик тока включен в цепь нагрузки в ту же щину, что и регулирующий транзистор со стороны входа устройства, на фиг. 2 датчик тока включен в цепь коллектора согласующего транзистора , на фиг. 3 - в общую щину стабилизатора ). Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, усилитель 2 обратной св зи, резистивный датчик 3 Toka, элемент токовой обратной св зи, выполненный на транзисторе 4 с резистором 5 в цепи змиттера, дополнитель ный транзистор 6 коллекторно-базовый переход которого подключен параллельно резистивному датчику 3 тока, защитный транзистор 7 и источник 8 тока, а также содержит (фиг. 3) дополнитель п 1Й токопередающий каскад на транзисторе 9 с резисторами 10 и И. Устройство работает следующим образом. Усилитель 2 обратной св зи и регулирующий транзистор 1 образуют замкнутую систему регулировани посто нного напр жени на выходе устройства. Пр мое смещение регулирующего траизистора 1 осуществл етс током коллектора траизистора 4, причем этот ток определ етс величиной резистора S в цепи эмиттера этого транзистора и величиной потенциала его базы. Дополнительный транзис . тор 6 включен так, что базо-эмиттерные пере ходы транзисторов 6 и 4 компенсируют друдруга и напр жение на эмиттерном резисторе 5 транзистора 4 повтор ет напр жение на дат чике 3 тока нагрузки, а значит и ток через транз истор 4, поступающий в цепь базы регулирующего транзистора I, начина с нулевых значений напр жений на датчике 3 трка. Причем ток, поступающий в цепь базы регулирующего транзистора 1 через транзистор 4 измен етс согласно току нагрузки. Протекание начального тока через коллек-. тор-змиттерный переход транзистора 4 при нулевом токе нагрузки (в том числе и в процессе первоначального запуска стабилизатора ) обеспечиваетс выбором соответствующей пары транзисторов 4 и 6 и установкой их в линейный режим. Так, например, при согласованных транзисторах 4 и 6 протекание начального тока через транзистор 4 обеспечиваетс наличием источника 8 тока, ток которого проход через транзистор 6 обеспечивает падение напр жени на переходе базаэмиттер этого транзистора большей величины, чем на переходе база-эмиттер транзистора 4 (которое было бы на переходе база-эмиттео при нулевом токе коллектора этого транзистора ). Вследствие этого транзистор 4 пропускает ток, величина которого зависит от тока задаваемого источником 8 тока. В простейшем случае функции источника 8 тока выполн ет активное сопротивление (фиг. 3). Дополнительный транзистор 6 работает при напр жени х база-коллектор равных падению напр жени на датчике 3 тока .. Возможно также в каждой из схем (фиг. 1-3) подключение коллектора дополнительного транзистора 6 к дополнительному источнику напр жени (дл обеспечени более линейного режима работы ). Например, в схеме (фиг. 2) коллектор транзистора 6 подключен к выводу источника напр жени Е , потенциал которого выше потенциала вывода основного источника напр жени . Схема (фиг. 3) с датчиком 3 тока, включенным в общую щину, дополнена токопередающим каскадом на транзисторе 9 дл линей-. ной передачи тока эмиттера транзистора 4 в цепь базы регулирующего транзистора 1, причем коллектор транзистора 4 подключен к базе транзистора 9 и через резистор 10 - к шине питани , а эмиттер транзистора 9 - через резистор 11 к той же шине, коллектор - к базе регулирующего транзистора 1. Таким образом, включение дополнительного транзистора с типом проводимости обратным проводимости траизистора токозадающего каскада в схему подачи тока в цепь базы регулирующего транзистора, позвол ет значительно улучшить линейность цепи обратной св зи по току и снизить динамический диапазон изменени выходиых Токов усилител обратной св зи , и следовательно, обеспечить более высокиеA disadvantage of the known stabilizer is that when it is operated, the feedback amplifier operates in a relatively large dynamic range of output currents for a changing 5pc load. This is due to the fact that the current feedback element made on the transistor is opened only after the load current reaches a threshold value determined by the voltage of the emitter-base of this transistor. 3 The purpose of the invention is to improve the parameters of the stabilizer when operating on a varying load by reducing the dynamic range of the output currents of the feedback amplifier. This goal is achieved by the fact that in a voltage regulator containing a regulating, for example, a composite transistor, a feedback amplifier, a TOKai resistive sensor, a current generating stage on a transistor with a resistor. The emitter circuit, the collector of which is connected to the base of the regulating transistor, the base of the current cascade is connected to the emitter of the additionally inserted transistor, the collector-base junction of which is connected in parallel with the resistive current sensor. In addition, the collector is optional; The input transistor is connected to the output of the additional voltage source, and the collector of the current-cascade transistor is connected to the base of the regulating transistor through an additional current-transducer cascade. FIG. 1-3 shows the basic electrical circuits for placing current sensor inclusions (in Fig. 1 the current sensor is connected to the load circuit in the same busbar as the regulating transistor on the input side of the device; in Fig. 2, the current sensor is included in the collector circuit of the matching transistor , in Fig. 3 - to the common stabilizer bar). The stabilizer contains a control transistor 1, a feedback amplifier 2, a Toka resistive sensor 3, a current feedback element made on a transistor 4 with a resistor 5 in the emitter circuit, the additional transistor 6 whose collector-base junction is connected in parallel with the resistive current sensor 3, the protective transistor 7 and the current source 8, and also contains (Fig. 3) an additional p 1H current-transmitting cascade on the transistor 9 with resistors 10 and I. The device works as follows. The feedback amplifier 2 and the control transistor 1 form a closed-loop control system for the output voltage of the device. The forward bias of the regulating transistor 1 is carried out by the collector current of the transistor 4, and this current is determined by the value of the resistor S in the emitter circuit of this transistor and the potential of its base. Additional transis. The torus 6 is turned on so that the base-emitter transitions of transistors 6 and 4 compensate each other and the voltage on the emitter resistor 5 of transistor 4 repeats the voltage on sensor 3 of the load current, and hence the current through the source 4 entering the base circuit of the control transistor I, starting with zero voltages on the 3-wire sensor. Moreover, the current entering the base circuit of the control transistor 1 through the transistor 4 varies according to the load current. The flow of the initial current through the collection. The torch-zmitter junction of transistor 4 at zero load current (including during the initial startup of the stabilizer) is provided by selecting the appropriate pair of transistors 4 and 6 and setting them to linear mode. For example, with matched transistors 4 and 6, the flow of the initial current through the transistor 4 is provided by the presence of a current source 8, the current of which passing through the transistor 6 ensures the voltage drop at the base of the emitter of this transistor is larger than at the base-emitter of the transistor 4 (which it would be at the base-emitteo junction at zero collector current of this transistor). As a consequence, the transistor 4 transmits a current, the value of which depends on the current specified by the current source 8. In the simplest case, the function of the current source 8 is performed by the active resistance (Fig. 3). The auxiliary transistor 6 operates at base-collector voltages equal to the voltage drop on the current sensor 3. It is also possible in each of the circuits (Fig. 1-3) to connect the collector of the additional transistor 6 to the additional voltage source (to provide a more linear mode work). For example, in the circuit (FIG. 2), the collector of the transistor 6 is connected to the output of a voltage source E, the potential of which is higher than the potential output of the main voltage source. The circuit (Fig. 3) with the current sensor 3 included in the common busbar is supplemented by a current-transmitting cascade at the transistor 9 for the line-. current transfer of the emitter current of transistor 4 to the base circuit of the regulating transistor 1, the collector of transistor 4 is connected to the base of transistor 9 and through the resistor 10 to the power line, and the emitter of transistor 9 through the resistor 11 to the same bus, collector to the base of the regulating transistor 1. Thus, the inclusion of an additional transistor with a conductivity type reverse to the conductivity of the current-generating cascade tracer in the circuit for supplying current to the regulating transistor base circuit significantly improves the linearity of the current feedback circuit. and reduce the dynamic range of variation of output currents of the amplifier feedback, and therefore provide higher

параметры стабилизатора при работе его на измен ющуюс нагрузку.stabilizer parameters when operating it at varying load.

Формула нзобрете ни Formula invented neither

Claims

1. Voltage stabilizer, containing adjustable transistor, included in the load connection circuit, feedback amplifier, resistive current sensor, current-generating stage on the transistor with a resistor in the Zmitter circuit, whose collector is ss (one with the regulating transistor base, which is , cd, with a goal of improving the stabilizer parameters when operating on a varying load by lowering the dynamic range of the output currents of the feedback amplifier, the base current of the transistor 3

-f-f, 0CZh

-, 0

+, 04, a puzzling cascade is connected to the emitter of an additionally introduced transistor, a collective-to-base transition of which is connected in parallel with a resistive current sensor.

2. A stabilizer according to claim I, in connection with the fact that the collector of the additionally inserted transistor is connected to the output of the source of the additional voltage.

3. The stabilizer according to claim 1, that is, so that the collector of the current-cascade transistor is connected to the base of the regulating transistor through an additional current-transmitting cascade.

Information sources,

taken into account in the examination

1.ABTOpcKQe certificate of the USSR No. 508782, cl. G 05 F 1/56, 1974 ..

2. Authors certificate of the USSR N 467337, cl. G 05 F 1/56, 1973.

;

V /

FIG. one

v /