Стабилизатор напряжения с регулируемым температурным коэффициентом

в ополнительное 2) Заявлено 02,08.71 (21) 1689530/24 присоединением заявк сударствеииыи комитв(23) Приор Опубликова т Совета Министров ССС по делам изобретений и отирытий о 15,03 ллетень Ио 5.05.7 б ата опубликования описания 72) Авторы изобретени Сигаловский, Ю. И. Белоносов и Пекел(71) Заявите 54 УЕМЫ БИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С РЕГУЛТЕМПЕРАТУРНЫМ КОЭФФИЦИЕНТ Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования и может применяться в системах, где требуется изменение выходного параметра (напряжения) по заданному закону (например, линейному) от 5 температуры окружающей среды, Стабилизаторы такого типа находят применение для питания запоминающих устройств ЭВМ.Известны стабилизаторы напряжения с регулируемым температурным коэффициентом, 10 содержащие регулирующий элемент, включенный последовательно в выходную шину стабилизатора и по цепи управления соединенный с выходом органа сравнения, который одним входом подключен к выходу стабили затора, а другим в делителю источника опорного напряжения, выполненного в виде токо- стабилизирующего двухполюсника на транзисторе, коллектор которого соединен с указанным делителем, а эмиттер с токозадающим 20 резистором.Основным недостатком такого стабилизатора является зависимость температурного,коэффициента напряжения (ТКН) от регулировки выходного напряжения, которая обеспечи вается за счет изменения коэффициента деления делителя обратной связи, С другой стороны, пределы регулирования самого температурного коэффициента ограничены, так как требуют одновременного изменения линеари зирующих сопротивлений, включенных пара". - лельно и последовательно с терморезистором, причем расчет этих сопротивлений достаточно сложен.Для получения температурного коэффициента напряжения стабилизатора, независимого от величины выходного напряжения, в предлагаемом стабилизаторе база транзистора токостабилизирующего двухполюсн; ка подключена к полупроводниковым диодам, последовательно с которым сосдинен один эмиттерный повторитель, а последовательно с токозадающим резистором -- другой эмиттсрный повторитель, причем базы эмиттерных повторителей подключены к соответствуюгцим делителям напряжения, питающим токостабилизирующие двухполюсники.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного стабилизатора.Стабилизатор состоит из регулирующего транзистора 1, органа сравнения 2, один вход которого подключен к движку потенциометра 3, являющегося делителем источника опорного напряжения, а второй соединен с выходом стабилизатора. Потенциометр 3 соединен с источником опорного напряжения 4, выполненным в виде токостабилизирующего двухполюсника на транзисторе 5, резисторе б, группе последовательно соединенных диодов(2) 7, эмиттерных повторителей 8 и 9, базы которых подсоединены соответственно к потенциометрам 10 и 11, являющимся делителями напряжения, питающего токостабилизирующий двухполюсник от вспомогательного параметрического стабилизатора 12.На орган сравнения 2 подаются сигнал обратной связи Убс с выхода стабилизатора и опорное напряжение с),п с потенциометра 3. При постоянной температуре стабилизатор 10 поддерживает на выходе напряжение с требуемой стабильностью, причем в варианте схемы, приведенной на чертеже, стабилизируется напряжение на .регулирующем транзисторе 1. Потенциометр 3 позволяет регулиро вать опорное, и соответственно, выходное напряжение в широких пределах. Напряжение на потенциометре 3 определяется током двухполюсника 4, который в свою очередь зависит от температуры окружающей среды. Таким 20 образом, температурный коэффициент напряжения опоры будет равен температурному коэффициенту тока и в то же время не будет зависеть от положения движка потенциометра 3. Переменный безистор 6 служит для ус тановки величины тока двухполюсника 1:Рв где У, - напряжение на резисторе 6,чиной тока базы можно пренебречь;Яе - сопротивление резистора 6,Обозначим ТКН напряжения Е/е черезтемпературный коэффициент тока е,.Очевидно, что в,=вн100 М,Л 1616где ЛУе - приращение напряжения на резисторе 6 при изменении температуры на 40 ЖС (при линейной зависимости еот температуры, что обеспечивается благодаря использованию полупроводниковых приборов в качестве термозависимых элементов). 1-- 1 7 + 1 кэ) 1 кэ)бэ Ы -) 7 + ЛЬ бэ) " бэ) Л)") бэ) (3) где Ю и ЛУ; - напряжение, и соответственно, приращение напряжения на диодах 7 при 50 изменении температуры на Л 1 С;Укэ) и Укэ, - напряжения на эмиттерных повторителях, соответственно 8 и 9;Убэ) - НаПряжЕНИЕ ПЕрЕХОда баЗа - ЭМИттер транзистора 5; 55ЛУ, - температурное приращение напряжения на диодах 7;ЛУбэ ЛУ бэи ЛУбэ) - температурчые приращения напряжения на переходах база - эмиттер транзисторов, соответственно 8, 9 и 5. 60ТКН для диодов и переходов база - эмиттер имеет линейную зависимость от температуры и характеризуется величиной порядка в= (1,6+2)град. 65 Учитывая, что для данного прибора величина в постоянна в условиях малых изменений тока через него, из выракения (1) следует, что температурный коэффициент ен напряжения У, может регулироваться за счет изменения напряжений эмиттерных повторителей )-)кэи Укэ с помощью потенциометров 10 и 11. Из выражений (1) и (2) видно также, что с помощью эмиттерного повторителя 8 можно увеличивать, а с помощью 9 - уменьшать ТКН, определяемый только диодами 7 и переходом база - эмнттер транзистора 5, в чрезвычайно широких пределах, Количество диодов 7 в группе определяется из условия, чтобы минимальное напряжение Уб было не менее 1 В (для обеспечения устойчивой работы стабилизатора). Одним из достоинств описанной схемы стабилизатора является простота настройки ТКН по единичному температурному испытанию, Если пренебречь влиянием органа сравнения, то можно считать, что ТКН на выходе равен ТКН опорного напряжения.Исходя из постоянства величины ЛУ можно получить где в - ТКН при напряжении Об=Об (измеренном при нормальной температуре),в" - ТКН при напряжении Уб=Уб" (измеренном также при нормальной температуре).Таким образом, определив величину ТКН е для произвольного значения напряжения Уб, можно установить ТКН в" путем установки определенного из выражения (4) напряжения с помощью потенциометров 10 и 11 без повторного температурного испытания. С целью обеспечения постоянства тока в элементах двухполюсника целесообразно одновременно с помощью переменного резистора 6 усганавливать постоянную величину опорного напряжения У. Точность установки ТКН завпсиг от точности измерительного прибора.Из изложснного очевидно, что все последу- вшие регулировки выходного напряжения с пмощью потенциометра 3 не изменят устапоалсвп)ю всличипу ТКН. Формула изобретения Стабилизатор наприкения с регулируемым температурным коэффициентом, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в выходную шину стабилизатора и по цепи управления соединенный с выходом органа сравнения, который одним входом подключен к выходу стабилизатора, а другим - к делителю источника опорного напряжения, выполненного в виде токостабилизирующего двухполюсника на транзисторе, коллектор которого соединен с указанным делителем, а эмиттер с токозадающим резистором, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения температурного коэффициента напряжения стабилизатора, независимого от величины выходного напряжения, база транзистора токоста506840 и Г, Когипаннсв 1Н. Локтионова Составц оррсктор О. Тюрина бин дактор И ек раж 1029 Министро ий Изд.184 т ИПИ Государственного комитета Совет по дедам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушскаи нПодписноССР д пографии, пр. Сапунова, 2 билизирующего двухполюсника подключена к группе последовательно соединенных полупроводниковых диодов, последовательно с которыми включен один эмиттерный повторитель, а последовательно с токозадающим резистором включен другой эмиттерный повторитель, причем базы эмиттерных повторителей подключены к соответствующим делителям напрякения, питающим токостабилизирующий 5 двухполюсник.