SU879769A2 - Формирователь опорных напр жений - Google Patents

Description

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОПОРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относитс  к промышленной радиоэлектронике и может быть использовано в цифро-аналоговых преобразовател х . Известен формирователь опорных напр жений по основному авт.св. № 780187, содержащий источник питаю щего напр жени , источник опорного напр жени , источник тока, многополюсный повторитель тока, опорный транзистор, входные клеммы, выходны клеммы и набор идентичных каскадов, каждый из которых вк71ючает в себ  компенсирующий и токоведущий транзисторы Г1 Однако в многополюсном повторите ле тока, вход щем в состав формировател , имеютс  внутренние обратные св зи с выходных клемм на входную, а также сопротивлени  между упом нутыми клеммами, конечные по своей величине и не равные друг другу,что обусловлено внутренними обратными св з ми с выходных электродов на вх ные электроды элементов, из которых состоит повторитель тока, и конечными неравными сопротивлени ми межд выходными и входными электродами упом нутых элементов, а также повер ностными сопротивлени ми подложки, на которой расположены элементы повторител  тока. Сопротивлени  между выходными и входными электродами элементов, из которых состоит повторитель тока, измен ютс  при изменении температуры окружающего воздуха. В итоге при изменении напр жени  на выходных клеммах повторител  тока или при изменении температуры окружающей среды измен ютс  выходные токи повторител . Это  вление при анализе работы повторител  тока учитываетс  введением в эквивалентную схему повторител  тока источников тока утечек , приложенных между выходными и входной клe 1мaми повторител . Кроме того, многополюснЕЛй повторитель тока имеет низкое входное сопротивление относительно его входной клеммы и напр жение на этой клемме зафиксировано относительно напр жени  на его общей клемме, причем в известном устройстве напр жение на выходных клеммах многополюсного повторител  тока не равно напр жению на его входной клемме. При изменении питающего напр жени , прикладываемого к формирователю , измен ютс  напр жени  между выходнЕзМИ и входной клеммой многопо.гаосного повторител  тока, что влечет з собой изменение токов утечек между упом нутыми клеммами повторител  тока, причем эти изменени  токов утечек в реальных случа х не равны друг другу. При изменении температуры окружа щей среды, при зафиксированном напр жении источника питающего напр жени токи утечек между выходными и входной клеммами многополюсного повтори тел  тока, обусловленные вышеуказан ными факторами, измен ютс , что вле чет за собой изменение эмиттерных т ков, протекающих через компенсирующие транзисторы каскадов и опорньай транзистор. Эти изменени  эмиттерных токов, протекающих через компенсирующие транзисторы каскадов и опорный тран зистор, вызывают изменени  напр жени  база-эмиттер этих транзисторов, следовательно, и изменение опорных напр жений, формируемых на входных клеммах-формировател . Таким образом известный формирователь имеет пониженную стабильность формируемых опор ных напр жений при изменении питающего напр жени  и при изменении тем пературы окружающей среды, что  вл  етс  -недостатком устройства. В силу того, что в известном формирователе напр жени  на выходных клеммах многополюсного повторител  тока отличаютс  от напр жени  на его входной клемме, то наблюдаетс  неко торое различие выходных токов повто рител  от его входного, обусловленное внутренними обратньлми св з ми с выходных электродов на входные электроды элементов, из которых состоит повторитель тока, и конечными сопротивлени ми между выходными и вход ными электродами упом нутых элементов повторител  тока. В результате ток, протекающий через опорный транзистор , отличаетс  от токов, протекающих через компенсирующие транзисторы каскадов, а следовательно, опорные напр жени , формируемые на входных клеммах формировател , отличаютс  от напр жени  опорного источника , т.е. формирователь имеет пониженную точность формировани  опорных напр жений. Цель изобретени  - повышение точности и стабильности формировани  опорных напр жений. Поставленна  цель достигаетс  тем что в формирователь, содержащий источник питающего напр жени , источни опорного напр жени , источник тока, многополюсный повторитель тока,опорный транзистор, входные клеммы, выхо ные клеммы и набор Идентичных каскадов , каждый из которых включает в себ  компенсирующий и токоведущий транзисторы, причем э-миттер токоведу шего транзистора соединен с базой компенсирующего транзистора и соответствующей входной клеммой устройства , коллектор токоведущего транзистора соединен с соответствующей выходной клеммой устройства, а база токоведущего транзистора соединена с коллектором компенсирующего транзистора и соответствующей выходной клеммой многополосного повторител  тока, обща  клемма которого соединена с первым полюсом источника питающего напр жени , а входна  клемма - с коллектором опорного транзистора,эмиттер опорного транзистора и змиттеры компенсирующих транзисторов каскадов подключены к выходу источника тока, вход которого соединен со второй шиной источника питающего напр жени , а между базой опорного транзистора и вышеуказанной шиной включен источник опорного напр жени , введены источник напр жени  смещени  и четырехполюсный регулирующий элемент с входной клеммой, клеммой смещени  и двум  выходными клеммами, причем входна  клемма регулирующего элемента соединена с коллектором опорного транзистора и соответствующей выходной клеммой многополюсного повторител  тока, клемма смещени  регулирующего элемента подключена к первой шине источника напр жени  смещени , втора  шина которого соединена с второй шиной источника питани ,перва  выходна  клемма регулирующего элемента соединена с выходом источника тока, эмиттерами компенсирующих транзисторов каскадов и эмиттером опорного транзистора, а втора  вьлходна  клемма регулирующего элемента подключена к входной клемме многополюсного повторител  тока. Изменение эмиттерных токов компенсирующих транзисторов в каскадах и опорного транзистора в данном формирователе меньше изменений эмиттерных токов соответствующих транзисторов в известном формирователе. Изменени  эмиттерных токов компенсирующих транзисторов в каскадах происход т в одной фазе с изменением змиттерного тока опорного транзистора , а в схеме основного изобретени  изменени  эмиттерных токов компенсирующих транзисторов в каскадах происход т в противофазе с изменением эмиттерного тока опорного транзистора. Так как напр жени  смещений и температурный дрейф напр жений смещений мегкцу базами транзисторов с объединенными эмиттерами определ ютс  логарифмом отношени  токов, протекающих через эти транзисторы, то учитыва , что изменени  эмиттерных токов , протекающих через компенсирующие транзисторы каскадов и опорный транзистор в данном формирователе, меньше изменений эмиттерных токов, протекающих через соответствующие

ранзисторы в схеме основного изобреени  j и изменени  токов через KO Iенсирующие транзисторы каскадов и порный транзистор в предлагаемом ормирователе происход т в фазе, а в звестном - в противофазе, предлагаеый формирователь имеет повышенную стабильность формируемых опорных напр жений при изменении питающего напр жени  и повышенную температурную стабильность формируемых опорных напр жений по сравнению с известным.

На чертеже представлена структурна  схема формировател  опорных напр жений .

Устройство содержит источник 1 питающего напр жени , источник 2 напр жени  смещени , источник 3 опорного напр жени , источник 4 тока, многополюсный повторитель 5 тока, имеющий входную клемму б, общую клемму 7, выходные клеммы 8-11, и который в одной из схем реализации состоит из транзисторов 12-16, опорный транзистор 17, входные клеммы 18, 19 и 20, выходные клеммы 21, 22 и 23 и набор идентичных каскадов 24, 25 и 26,кажый из которых состоит из компенсирующего транзистора 27 и токоведущего транзистора 28, четырехполюсный регулирующий элемент 29, имеющий входную клемму 30, клемму 31 смещени  первую выходную клемму 32 и вторую выходную клемму 33 и состо щий из транзисторов 34 и 35. В каждом из каскадов 24, 25 и 26 эмиттер токовеущего транзистора 28 соединен с базой компенсирующего транзистора 27 и соответствующей входной клеммой 18, 19 и 20 устройства. Коллектор токоведущего транзистора 28 соединен с соответствующей выходной клеммой 21, 22 и 23 устройства, а база токоведущего транзистора 28 соединена с коллектором компенсирующего транзистора 27 и соответствующей выходной клеммой 9,10 и 11 многополюсного повторител  5 тока, обща  клемма 7 которого соединена с первым полюсом источника 1.

Формирователь работает следующим образом.

Ток, протекающий через четырехполюсный регулирующий элемент 29 (между его выходными клеммами 32 и 33), втекает во входную клемму б многополюсного повторител  5 тока и повтор етс  на его выходных клеммах 8,9 10 и 11.. Изменение напр жени  на входной клемме 30 четырехполюсного регулирующего элемента 29 вызывает изменение тока, протекающего через четырехполюсный регулирующий элемент 29, а следовательно и тока, втекающего во входную клемму 6 многополюсного повторител  5 тока. Указанное напр жение на входной клемме 30 четырехполюсного регулирующего элемента 29 регулируетс  таким образом , чтобы напр жение было практически равно напр жению источника 2 напр жени  смещени , подключенного к клемме 31 смещени  четырехполюсного регулирующего элемента 29,и чтобы ток, протекающий через опорный транзистор 17 был равен току,вьщел ющемус  на выходной клемме 8 многополюсного повторител  5 тока, а сумма токов, протекающих через опорный транзистор 17, четырехполюсный

0 регулирующий элемент 29 и компенсирующие транзисторы 27 каскадов 24, 25 и 26 равн лась току источника 4 тока.

Так как токи, протекающие через

5 опорный транзистор 17 и компенсирующие транзисторы 27 каскадов 24, 25 и 26, равны выходным токам многополюсного повторител  5 тока, выдел ющимс  на его выходных клеммах

0 8,9,10 и 11, а выходные токи многополюсного повторител  5 тока равнь друг другу, то напр жени  базаэмиттер упом нутых транзисторов также равны друг другу, что влечет за собой равенство опорных напр жений,

5 формируемых на входных клеммах-18, 19 и 20 формировател , напр жению источника 3 опорного напр жени ,подключенного к базе опорного транзистора 17.

0

, Изменение напр жени  на выходных клеммах 8,9,10 и 11 многополюсного повторител  5 тока, вызываемое .изменением напр жени  источника 1 питающего напр жени , влечет за собой

5 изменение токов утечек между выходными клеммами 8-11 и входной клеммой 6 многополюсного повторител  5 тока, причем указанные изменени  токов утечек в реальном случае не

0 равны друг другу.. .

За счет введени  четырехполюсного регулирующего элемента 29 изменение тока утечки многополюсного повторител  5 тока воздействующего на какой-либо каскад {24,25-и 26),не вле5 чет за собой изменение эмиттерных токов компенсирующих транзисторов (27) в других каскадах. Так,нап1зимер , за счет изменени  тока утечки между выходной клеммой 9 многополюс0 ного повторител  5 тока, св занной с компенсирующим транзистором 27 каскада 24, и входной клеммой 6 того же многополюсного повторител  5 тока измен етс  ток, втекающий во входную

5 клемму 6 многополюсного повторител  5 тока. За счет действи  отрицательной обратной св зи по контуру: входна  клемма б многополюсного повторител  5 тока, выходна  клемма 8 многополюсного повторител  5 тока,

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 780187, кл. Н 03 К 13/05, 1978.