Интегральный двухполюсный стабилизатор тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 34 19) 1)5 С 05 Р 1/56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ(57) Инике те обретение относится к электможет быть использованоах вторичного электропиталектронной аппаратуры, Цение температурной стабильодного тока, Устройство с ияь -осточки радио повыш ти вых ер ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ 2жит формирователь тока, состоящий из регулирующих транзисторов 1-4, измерительно-усилительного транзистора 5 и датчика тока на резисторах 7 и 12 и транзисторе 6, и повторитель тока на транзисторах 1-3 и резисторах 9 и 12, Вход и выход формирователя тока соединены соответственно с выходом и входом повторителя. тока. Повышение температурной стабильности выходного тока достигнуто за счет компенсации нелинейных составляющих выходного тока путем шунтирования резистором 2 цепи из последовательно соединенных транзистора 6 и резистора 7 и подключения коллектора транзистора 13 непосредственно к полюсу, минуя вход повторителя тока. 1 ил.11Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.Целью изобретения является повышЕние температурной стабильности выхОдного тока стабилизатора.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема интегрального двухполюсного стабилизатора тока.Интегральный двухполюсный стабилйзатор тока содержит первый 1, второй 2 и третий 3 биполярные транзисторы, а также четвертый 4, пятый 5 15 ишестой 6 биполярные транзисторы, тип проводимости которых противоположен типу проводимости первого 1, второго 2 и третьего 3 транзисторов. При этом база транзистора 1 соединена 20 с базой и коллектором транзистора 2 и эмиттером транзистора 3, база которого соединена с коллекторами транзистора 1 и 4. База транзистора 4 соединена с коллекторами транзисторов 25 3 и 5. База транзистора 5 соединена с эмиттером транзистора 4, базой и коллектором транзистора 6, эмиттер которого через резистор 7 соединен с первым полюсом 8 и эмиттером транзис 1тора 5. Эмиттеры транзисторов 1 и 2 через резисторы 9 и 10 соответственно соединены с вторым полюсом 11. Устройство содержит также резистор 12 и седьмой биполярный транзистор 13, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости транзисторов 4- 6. При этом эмиттер транзистора 13 соединен с базой транзистора 5 и через резистор 12 с первым полюсом 8 40 и эмиттером транзистора 5, база транзистора 13 соединена с коллекторами транзисторов 3 и 5, а коллектор - с вторым полюсом 11.1 45Стабилизатор работает следующим образом.Транзисторы 5 и 6 работают при различных плотностях эмиттерных токов. В результате на резисторе 7 выделяется напряжение, равное разности йадений напряжения на прямовключениых эмиттерньм переходах этих транзисторов, Это,напряжение (при условии изготовления транзисторов в едином технологическом цикле) однозначно определяется повышением плотностей эмиттерных токов и температурой окружающей среды КТ 1П 2 1 п,7 1 1 фгде 1,16 - плотности токов черезэмиттерные переходы транзисторов 5 и 6 соответственно,Т - абсолютная температура,К - постоянная Больцмана,заряд электрона,Пг - напряжение на резисторе 7.Нормировка плотностей токов транзисторов 5 и 6 может быть осуществлена различными способами: либо путемиспользования транзистора 6 с площадью эмиттера, большей площади эмиттера транзистора 5 при равных токахэтих транзисторов (при этом значениясопротивлений резисторов 9 и 10 выбираются одинаковыми), либо путем использования транзисторов 5 и 6 с одинаковыми площадями эмиттеров, но приразличных токах (при этом значениесопротивления резистора 9 выбираетсябольшим, чем значение сопротивлениярезистора 10), либо комбинированнымспособом.Напряжение, выделяемое на резисторе 7, создает ток через эмиттерный переход транзистора 6, пропорциональный абсолютной температуре. Токи баэ транзисторов 1, 3, 4 и 5 можно не учитывать, так как по величине они значительно меньше коллекторных (эмиттерных) токов и, как противоположно направленные, взаимокомпенсируются.Транзисторы 1 и 2 выполняют функцию токового зеркала, отражая ток .транзисторов 1, 4 и 6 в цепь транзисторов 2,3,5 с коэффициентом пропорциональности, определяемым отношением значений сопротивлений резисторов 9 и 10Поскольку ток транзистора 6 с изменением температуры изменяется, то это приводит к наличию нелинейности в законе его изменения, т.е. ток в цепи резистор 7 - транзистор 6 не пропорционален абсолютной температуре и имеет положительный температур" ный коэффициент. Ток через резистор 12 задается напряжением прямосмещенного эмиттерного перехода транзистора 5, выделяемым на резисторе 12. Так как это напряжение линейно падает с ростом температуры, ток через резистор 12 имеет отрицательный температурный коэффициент и компенсирует ли73453 6имеет повышенную температурную стабильность выходного тока за счетуменьшения нелинейной составляющейвыходного тока,5 нейную составляющую изменения токатранзистора 6.Далее суммарное значение токов,протекающих через транзистор 6 и резистор 12, распределяется между транзисторами 4 и 13. При идентичноститранзисторов 4 и 13 токи через нихпрактически одинаковы и равны половине упомянутого суммарного тока, Поровну разделяется и нелинейная составляющая часть суммарного тока. Половина нелинейной составляющей суммарного тока отражается с помощьютокового зеркала в цепи транзисторов2 и 3, а, следовательно, и в цепитранзистора 5. Но поскольку нелинейная составляющая имеет небольшое значение, то это практически не сказывает.ся на характере изменения напряжениябаза - эмиттер транзистора 5.В результате в выходном токе стабилизатора действует полуторакратнаянелинейная составляющая суммарноготока. В известном стабилизаторе нелинейная составляющая выходного токаимеет удвоенное значение по сравнению с нелинейной составляющей токовтранзистора 6 и резистора 12, поскольку вся нелинейная составляющая отражается в токовом зеркале и поступаетна выход стабилизатора,При изменении напряжения питанияток стабилизатора практически не изменяется, поскольку остаются постоянными напряжения на эмиттерных переходах транзисторов и, следовательно,токи через транзисторы.Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый стабилизатор Формула изобретенияИнтегральный двухполюсный стабилизатор тока, содержащий первый, второй 10 и третий транзисторы одного типа проводимости, четвертый, пятый, шестойи седьмой транзисторы противоположного типа проводимости, четыре резистора, при этом база первого транзис тора соединена с базой и коллекторомвторого транзистора и с эмиттеромтретьего транзистора, база которогосоединена с коллекторами первого ичетвертого транзисторов, а коллектор - 20 с коллектором пятого транзистора ибазой четвертого транзистора, эмиттеркоторого соединен с коллектором шестого транзистора, база которого соединена с базой пятого транзистора, 25 а эмиттер через первый резистор соединен с первым полюсом и эмиттеромпятого транзистора, эмиттеры первогои второго транзисторов подключенысоответственно через второй и третий 30 резисторы к второму полюсу, первыйполюс через четвертый резистор соединенс базой пятого и с эмиттером седьмоготранзистора, база которого соединена сбазой четвертого транзистора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с.целью повышения температурной стабильности выходного тока, коллектор седьмого транзистора подключен к второмуполюсу, а коллектор и база шестого ,о транзистора объединены между собой. Составитель В.ЕсинТехред И.Ходанич Корректор О,Кравцова Редактор Н.Лазаренко Заказ 1643 Подписное Тираж 653 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5