UA54777A

UA54777A - Current stabilizer

Info

Publication number: UA54777A
Application number: UA2002042691A
Authority: UA
Inventors: Анатолій Іванович Ткачов; Анатолий иванович Ткачов
Original assignee: Таврійський Національний Університет Ім. В.І.Вернадського; Таврийский Национальный Университет Им. В.И. Вернадского
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2003-03-17

Abstract

The proposed current stabilizer contains a reference voltage source, three n-p-n transistors, a p-n-p transistor, five resistros, and five diodes.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до електротехніки та може використовуватись у приладах вимірювальної техніки. 2 Існує відомий пристрій (див. а. с. СРСР М1460715, кл. З 05 Е1/56), який містить джерело опорної напруги, перший, другий, третій та четвертий п-р-п транзистори, п'ятий та шостий р-п-р транзистори, три резистора, першу та другу вихідні шини.The invention belongs to electrical engineering and can be used in measuring equipment. 2 There is a known device (see a.s. USSR M1460715, class C 05 E1/56), which contains a reference voltage source, the first, second, third and fourth p-p-p transistors, the fifth and sixth p- n-p transistors, three resistors, the first and second output buses.

Недолік цього пристрою - низький вихідний опір.The disadvantage of this device is low output resistance.

Найбільше близьким до передбачуваного винаходу є стабілізатор струму (див. патент України М24704А, кл. в 05 Е1/56), який містить джерело опорної напруги, перший, другий, третій та четвертий п-р-п транзистори, п'ятий р-п-р транзистор, який має перший та другий колектори, сім резисторів, діод, першу та другу вихідні шини, колектори першого та другого транзисторів з'єднані відповідно з першою та другою вихідними шинами бази першого та другого транзисторів відповідно через другий та третій резистори підключені до першого виводу джерела опорної напруги, який через перший резистор з'єднано з емітером п'ятого транзистора, емітери 72 першого та другого транзисторів з'єднані з колекторами відповідно третього та четвертого транзисторів, бази яких підключені відповідно до першого та другого колекторів п'ятого транзистора, емітери третього та четвертого транзисторів відповідно через шостий та сьомий резистори з'єднані з першим виводом п'ятого резистора та другим виводом джерела опорної напруги, базу п'ятого транзистора з'єднано з другим виводом п'ятого резистора, а через послідовно з'єднані діод та четвертий резистор підключено до першого виводу джерела опорної напруги.The closest thing to the intended invention is a current stabilizer (see patent of Ukraine M24704A, class in 05 E1/56), which contains a reference voltage source, the first, second, third and fourth p-p-p transistors, the fifth p-p -r transistor having first and second collectors, seven resistors, a diode, first and second output buses, the collectors of the first and second transistors are connected respectively to the first and second output buses of the base of the first and second transistors, respectively, through the second and third resistors connected to the first terminal of the reference voltage source, which is connected to the emitter of the fifth transistor through the first resistor, the emitters 72 of the first and second transistors are connected to the collectors of the third and fourth transistors, respectively, the bases of which are connected to the first and second collectors of the fifth transistor, respectively , the emitters of the third and fourth transistors, respectively, through the sixth and seventh resistors are connected to the first terminal of the fifth resistor and the second terminal of the reference voltage source, and from the fifth transistor is connected to the second output of the fifth resistor, and through the series-connected diode and the fourth resistor is connected to the first output of the reference voltage source.

Недолік цього пристою - неспроможність роботи в режимі великого струму.The disadvantage of this device is the inability to operate in high current mode.

Ознаками прототипу, які збіжні з суттєвими ознаками винаходу, який заявляється, є: джерело опорної напруги, перший, другий та третій п-р-п транзистори, четвертий р-п-р транзистор, перший, другий, третій, четвертий та п'ятий резистори, перший діод, перша та друга вихідні шини, при цьому перший вивід джерела 22 опорної напруги через перший резистор з'єднано з базою першого транзистора, через другий резистор « підключено до емітера четвертого транзистора, а через послідовно з'єднані третій резистор та перший діод підключено до бази четвертого транзистора, колектор котрого з'єднано з базою другого транзистора, другий вивід джерела опорної напруги через четвертий резистор з'єднано з емітером другого транзистора, а через п'ятий резистор підключено до бази четвертого транзистора. -Features of the prototype that coincide with the essential features of the claimed invention are: reference voltage source, first, second and third p-p-p transistors, fourth p-p-p transistor, first, second, third, fourth and fifth resistors, the first diode, the first and second output buses, while the first output of the reference voltage source 22 is connected to the base of the first transistor through the first resistor, through the second resistor " is connected to the emitter of the fourth transistor, and through the series-connected third resistor and the first the diode is connected to the base of the fourth transistor, the collector of which is connected to the base of the second transistor, the second terminal of the reference voltage source is connected to the emitter of the second transistor through the fourth resistor, and is connected to the base of the fourth transistor through the fifth resistor. -

Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату роботи пристрою в режимі великого струму- Є з|ч періодична робота транзисторів стабілізатора струму в інверсному режимі. А транзистор в інверсному ввімкненні не може працювати в режимі великого струму (Див. Николаевский И.Ф., Игумнов Д.В. Параметрь! и предельнье в режимь! работь! транзисторов. - М.: Советское радио, 1971, с. 348). «ІThe reason that prevents obtaining the desired result of the device operation in the high current mode is the periodic operation of the transistors of the current stabilizer in the inverse mode. And the transistor in inverse switching cannot work in the high current mode (See. Nikolaevskiy I.F., Igumnov D.V. Parameter! and limit in the mode! operation! of transistors. - M.: Sovetskoe radio, 1971, p. 348) . "AND

В основу винаходу поставлено задачу розширення функціональних можливостей стабілізатора струмуThe basis of the invention is the task of expanding the functionality of the current stabilizer

Шляхом забезпечення його роботи як при малому, так і при великому струмі за рахунок виключення інверсного о режиму роботи транзисторів.By ensuring its operation both at low and high current due to the exclusion of the inverse operation mode of transistors.

Поставлене завдання вирішується таким чином, що стабілізатор струму містить джерело опорної напруги, перший, другий та третій п-р-п транзистори, четвертий р-п-р транзистор, перший, другий, третій, четвертий та « п'ятий резистори, перший, другий, третій, четвертий та п'ятий діоди, першу та другу вихідні шини. При цьому З 70 перший вивід джерела опорної напруги через перший резистор з'єднано з базою першого транзистора, через с другий резистор підключено до емітера четвертого транзистора, а через послідовно з'єднані третій транзистор з» та перший діод підключено до бази четвертого транзистора, колектор котрого з'єднано з базою другого транзистора, другий вивід джерела опорної напруги через четвертий резистор з'єднано з емітером другого транзистора, а через п'ятий резистор підключено до бази четвертого транзистора, емітер першого транзистора з'єднано з базою третього транзистора, емітер котрого підключено до колектора другого транзистора, колектори і-й першого та третього транзисторів з'єднані з катодами другого та третього діодів, другий вивід джерела опорної «» напруги підключено до анодів четвертого та п'ятого діодів, анод другого діода та катод четвертого діода підключені до першої вихідної шини, анод третього діода та катод п'ятого діода підключені до другої вихідної 7 шини. -і 20 Стабілізатор струму відрізняється від прототипу тим, що до нього впроваджені другий, третій, четвертий та п'ятий діоди, при цьому емітер першого транзистора з'єднано з базою третього транзистора, емітер котрого т підключено до колектора другого транзистора, колектори першого та третього транзисторів з'єднані з катодами другого та третього діодів, другий вивід джерела опорної напруги підключено до анодів четвертого та п'ятого діодів, анод другого діода та катод четвертого діода підключені до першої вихідної шини, анод третього діода 22 та катод п'ятого діода підключені до другої вихідної шини. в. Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу й технічним результатом є та обставина, що технічний результат - розширення функціональних можливостей стабілізатора струму шляхом забезпечення його роботи як при малому, так й при великому струмі за рахунок виключення інверсного режиму роботи транзисторів - може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності 60 суттєвих ознак винаходу.The task is solved in such a way that the current stabilizer contains a reference voltage source, the first, second and third p-p-p transistors, the fourth p-p-p transistor, the first, second, third, fourth and fifth resistors, the first, the second, third, fourth and fifth diodes, the first and second output buses. At the same time, with 70, the first output of the reference voltage source is connected to the base of the first transistor through the first resistor, through c the second resistor is connected to the emitter of the fourth transistor, and through the serially connected third transistor c" and the first diode is connected to the base of the fourth transistor, the collector which is connected to the base of the second transistor, the second output of the reference voltage source is connected to the emitter of the second transistor through the fourth resistor, and through the fifth resistor is connected to the base of the fourth transistor, the emitter of the first transistor is connected to the base of the third transistor, the emitter of which connected to the collector of the second transistor, the collectors of the first and third transistors are connected to the cathodes of the second and third diodes, the second output of the reference voltage source "" is connected to the anodes of the fourth and fifth diodes, the anode of the second diode and the cathode of the fourth diode are connected to of the first output bus, the anode of the third diode and the cathode of the fifth diode are connected to the second output bus 7. -and 20 The current stabilizer differs from the prototype in that the second, third, fourth and fifth diodes are introduced to it, while the emitter of the first transistor is connected to the base of the third transistor, the emitter of which is connected to the collector of the second transistor, the collectors of the first and of the third transistors are connected to the cathodes of the second and third diodes, the second terminal of the reference voltage source is connected to the anodes of the fourth and fifth diodes, the anode of the second diode and the cathode of the fourth diode are connected to the first output bus, the anode of the third diode 22 and the cathode of the fifth diode connected to the second output bus. in. The proof of the existence of a cause-and-effect relationship between the set of essential features of the invention and the technical result is the fact that the technical result is the expansion of the functionality of the current stabilizer by ensuring its operation both at low and at high current due to the exclusion of the inverse operation mode of the transistors - can be achieved only when using the entire set of 60 essential features of the invention.

У відсутності в технічному рішенні хоча б однієї ознаки технічний результат не досягається.In the absence of at least one feature in the technical solution, the technical result is not achieved.

На кресленні (фіг.) зображена схема стабілізатора струму.The drawing (fig.) shows the circuit of the current stabilizer.

Стабілізатор струму містить джерело 1 опорної напруги, перший 2, другий З та третій 4 п-р-п транзистори, четвертий 5 р-п-р транзистор, перший 6, другий 7, третій 8, четвертий 9 та п'ятий 10 резистори, перший 11, бо другий 12, третій 13, четвертий 14 та п'ятий 15 діоди, першу 16 та другу 17 вихідні шини, при цьому перший вивід джерела 1 опорної напруги через перший б резистор з'єднано з базою першого 2 транзистора, через другий 7 резистор підключено до емітера четвертого 5 транзистора, а через послідовно з'єднані третій 8 резистор та перший 11 діод підключено до бази четвертого 5 транзистора, колектор котрого, з'єднано з базою другого З транзистора, другий вивід джерела 1 опорної напруги через четвертий 9 резистор з'єднано з емітером другого З транзистора, а через п'ятий 10 резистор підключено до бази четвертого 5 транзистора, емітер першого 2 транзистора з'єднано з базою третього 4 транзистора, емітер котрого підключено до колектора другого З транзистора, колектори першого 2 та третього 4 транзисторів з'єднанні з катодами другого 12 та третього 13 діодів, другий вивід джерела 1 опорної напруги підключено до анодів четвертого 14 та п'ятого 15 діодів, анод 7/0 другого 12 діода та катод четвертого 14 діода підключені до першої 16 вихідної шини, анод третього 13 діода та катод п'ятого 15 діода підключені до другої 17 вихідної шини.The current stabilizer contains a reference voltage source 1, the first 2, the second Z and the third 4 p-p-p transistors, the fourth 5 p-p-p transistor, the first 6, the second 7, the third 8, the fourth 9 and the fifth 10 resistors, the first 11, because the second 12, the third 13, the fourth 14 and the fifth 15 diodes, the first 16 and the second 17 output buses, while the first output of the reference voltage source 1 is connected through the first b resistor to the base of the first 2 transistor, through the second 7 resistor is connected to the emitter of the fourth 5 transistor, and through the series-connected third 8 resistor and the first 11 diode is connected to the base of the fourth 5 transistor, the collector of which is connected to the base of the second C transistor, the second output of the reference voltage source 1 through the fourth 9 resistor is connected to the emitter of the second C transistor, and through the fifth 10 resistor is connected to the base of the fourth 5 transistor, the emitter of the first 2 transistor is connected to the base of the third 4 transistor, the emitter of which is connected to the collector of the second C transistor, the collectors of the first 2 and third month o 4 transistors are connected to the cathodes of the second 12 and third 13 diodes, the second output of the reference voltage source 1 is connected to the anodes of the fourth 14 and fifth 15 diodes, the anode 7/0 of the second 12 diode and the cathode of the fourth 14 diode are connected to the first 16 output buses, the anode of the third 13 diode and the cathode of the fifth 15 diode are connected to the second 17 output bus.

Стабілізатор струму працює таким чином.The current stabilizer works as follows.

При відсутності напруги на вихідних шинах 16, 17 та ввімкненні джерела 1 опорної напруги струм буде текти по ланцюгу: позитивна шина джерела 1 опорної напруги, резистор 7, емітерний перехід транзистора 5, резистор 7/5 10, негативна шина джерела 1 опорної напруги. Емітерний перехід транзистора 5 зміщується в прямому напрямку та його колекторний струм втікає в базу транзистора 3. Внаслідок чого емітерний перехід транзистораWhen there is no voltage on the output buses 16, 17 and the reference voltage source 1 is turned on, the current will flow through the circuit: the positive bus of the reference voltage source 1, resistor 7, the emitter junction of the transistor 5, the resistor 7/5 10, the negative bus of the reference voltage source 1. The emitter junction of transistor 5 shifts in the forward direction and its collector current flows into the base of transistor 3. As a result, the emitter junction of the transistor

З зміщується в прямому напрямку. Емітерні переходи транзисторів 2 та 4 також зміщені в прямому напрямку струмом, котрий тече по ланцюгу: позитивна шина джерела 1 опорної напруги, резистор 6, послідовно з'єднані емітерні переходи транзисторів 2 та 4, перехід колектор-емітер транзистора З, резистор 9, негативна шина го джерела 1 опорної напруги. Колекторний струм транзистора 5 має слабку залежність від температури навколишнього середовища, так як у його базовий ланцюг ввімкнено термокомпенсійний ланцюжок, який містить резистори 8, 10 та діод 11.Z moves in the direct direction. The emitter junctions of transistors 2 and 4 are also biased in the forward direction by the current flowing through the circuit: the positive bus of reference voltage source 1, resistor 6, the emitter junctions of transistors 2 and 4 connected in series, the collector-emitter junction of transistor Z, resistor 9, negative bus of th source of 1 reference voltage. The collector current of transistor 5 has a weak dependence on the ambient temperature, since a thermocompensation circuit containing resistors 8, 10 and diode 11 is included in its base circuit.

Коли позитивна напруга подається до шини 16, то струм стабілізації тече по ланцюгу: діод 12, перехід колектор-емітер транзистора 4, перехід колектор-емітер транзистора 3, резистор 9, діод 15, шина 17.When a positive voltage is applied to bus 16, the stabilization current flows through the circuit: diode 12, collector-emitter junction of transistor 4, collector-emitter junction of transistor 3, resistor 9, diode 15, bus 17.

Коли позитивна напруга подається до шини 17, то струм стабілізації тече по ланцюгу: діод 13, перехід колектор-емітер транзистора 4, перехід колектор-емітер транзистора 3, резистор 9, діод 14, шина 16. «When a positive voltage is applied to bus 17, the stabilization current flows through the circuit: diode 13, collector-emitter junction of transistor 4, collector-emitter junction of transistor 3, resistor 9, diode 14, bus 16.

Таким чином, незалежно від полярності напруги, яка подається на шини 16 та 17, всі транзистори стабілізатора струму працюють у нормальному режимі. Функціональні можливості стабілізатора струму ширше, ніж у відомих за рахунок виключення інверсного режиму роботи транзисторів. ї- їч-Thus, regardless of the polarity of the voltage applied to buses 16 and 17, all transistors of the current stabilizer work in normal mode. The functional capabilities of the current stabilizer are wider than those of the known due to the exclusion of the inverse operation mode of the transistors. uh- uh-

Claims

The formula of the invention is a current stabilizer that contains a reference voltage source, the first, second and third p-p-p transistors, " 35 fourth p-p-p transistor, the first, second, third, fourth and fifth resistors, the first diode, the first and second output buses, while the first terminal of the reference voltage source is connected to the base of the first transistor through the first resistor, connected to the emitter of the fourth transistor through the second resistor, and connected to the base of the fourth transistor through the series-connected third resistor and the first diode , the collector of which is connected to the base of the second transistor, the second terminal of the reference voltage source is connected to the emitter of the second transistor through the fourth resistor, and through the fifth resistor is connected to the base of the fourth transistor, which differs in that to the second, third, fourth and fifth diodes are inserted into it, while the emitter of the first transistor is connected to the base of the third transistor, the emitter of which is connected to the collector of the second transistor, the collector and the first and third transistors are connected to the cathodes of the second and third diodes, the second terminal of the reference voltage source is connected to the anodes of the fourth and fifth diodes, the anode of the second diode and the cathode of the fourth diode are connected to the first output bus, the anode of the third diode and the cathode of diode c are connected to the second output bus. sh» -I - 50 that

R 60 b5