Стабилизатор напряжения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 п 539300 Союз Советских Социалистических Республик51) М. Кл,в Ст 05 Г 2) Заявлено 04.06,7 ки "е с присоединением Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изооретенийи открытий(088.8) бликовано 15.12,76 юллетень М 46 Дата опубликования описания 17.12. Авторыизобретения В. Г. Бойчук, Н. М. Огирко и Р. А. Салимов Специальное конструкторское бюро микроэлектрони в приборостроении(54) СТАБИ 5 15 резистор 1 в лени снт от всти и ротивлеавенств деляемои вкружающейЯ 4, Л 6(1) выполИзобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении аналоговых и цифровых электроизмерительных приборов и средств их метрологической поверки.Известен стабилизатор напряжения, содержащий управляемый источник тока, уравновешенный мост с терморезисторами, подогреваемыми образцовым источником тепла (например, радиоактивным) и резистивным нагревателем, подключенным к источнику тока последовательно с образцовым резистором, на котором выделяется стабильное выходное напряжение, и нуль-орган, управляющий источником тока.Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор напряжения, содержащий управляемый генератор тока, в выходную цепь которого последовательно включен образцовый терморезистор, а управляющий вход соединен с выходом нуль-органа. Вход последнего подключен к одной из диагоналей уравновешенного моста с терморезисторами, Стабильность выходного напряжения в таком стабилизаторе определяется стабильностью образцового источника тепла, что вынуждает использовать весьма громоздкие и дорогостоящие радиактивные источники тепла, требующие надежной термоизоляции от окружающей среды и радиационной защиты. Цель изобретения - повышение точности при снижении требований к элементам - достшается тем, что по крайней мере одно из плеч моста выполнено с терморезистором, чувствительным к выделяемой в нем мощности, а последовательная цепь из образцового терморезистора и управляемого генератора тока подключена к другой диагонали моста.На чертеже показана принципиальная схема ошгсываемого стабилизатора напряжения.Стабилизатор содержит управляемый генератор тока 1, в выходную цепь которого последовательно включен образцовый терморезистор 2; уравновешенный мост 3, собранный на резисторе 4, терморезисторе 5 и резисторах 6, т; нуль-орган 8, вход которого подключен к одной из диагоналей уравновешенного моста.Условие равновесия моста Я, й,=Я где Яйо, Я 6, Йт - сопро 4 - 7. Сопротивление Яв завн терморезпсторе 5 мощно температуры. Так как соп Йт термонезавпсимы, то р няется прн условиигдс а 5 - температурный коэффициент сопротивления тсрморезистора 5, Та и Т - расчетное и действительное значения окружающей температуры, р 5 - чувствительность сопротивления терморезпстора 5 к изменению мощности, выделяемой в нем, Р Р - расчетное и действительное значения мощности, выделяемой в терморезисторе 5.Из выраженпя (2) прп величине г тсрморезпстора 5, соответствующей равновесию схемы, следуето (Р Р,) - а, (Т - Т,)или (3) 8,г ( - 1,) = - а,(Т - Т,),где 1 О, 1 - расчетное и действительнсе значения тока, протекающего через терморезистор 5.Следовательно, прн постоянстве окружающсй температуры (Т - Т, = О) равновесие моста возможно при 1=о, т. е. при стабильном токе 1 генератора 1. Прн изменении тока 1, равновесие моста нарушается, поэтому на выходе нуль-органа 8 появляется сигнал, который с помощью генератора 1 восстанавливает прежнее значение тока 1Если окружающая температура изменяется, то равновесие моста 3 возможно при другом значении тока1 О и, следовательно, тока 1 Стабильность выходного напряжения Во 1 х - 11 Л 2 - СОПя 1 ПОЛуЧЕНа За СЧЕТ ТОГО, что образцовый терморезистор 2 выполнен температурно зависимым. Для определения его температуратурного коэффициента сопротивления принимают 1 - 1, == Л 1, нз уравнения (3) получаютог (Л)+ 21 оЛ 1 = - а, (Т - Т,); (4)д 1 =. - 1, -)- 1/с -гт - т,) (5) При равенстве сопротивлений плеч моста стабильность выходного напряжения возможна при условии/выем =2(1 о+ Л 1) го 1+ао(Т - То)=сопз 1; (6) 2 гз о + 1 оао (Т То) + 1+ + Л 1 а, Т - То) = сопз 1, Р) где г 2 - сопротивление образцового тсрморезпстора 2 прп температуре То, с. 1 емпературпый коэффициент сопропвлсппя резистора 2.Условие (7) может быть реалп овано прп1+а,(Т - Т,) = - 1,а. (Т - т,) (8) о, ( - Т ) (9) 1-, - .,(Т - Т)10Из равенства правых частей уравнений (5)и (9) получают необходимый температурный коэффициент сопротивления выходного образцового терморезистора 2151/ 2 "ь 1, - р 1, (Т Зог.,г20Стабильность выходного напряжения (1зависит от стабильности токасопротивления образцового терморезистора 2 и температурных коэффициентов сопротивления ао и а;, 25Дальнейшее схемное усовершенствованиеследует пз равенства (1) и состоит в том, что при двух противополокных плечах (например, 5 и б) моста с терморезпсторами, зависимыми 30 от выделяемой в них мощности, увеличивается чувствительность мостовой схемы.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения, содержащий управляемый генератор тока, в выходную цепь которого последовательно включен образцовый терморезистор, а управляющий вход сое динен с выходом нуль-органа, вход которогоподключен к одной из диагоналей уравновешенного моста с терморезисторамп, о т л и ч ающи й ся тем, что, с целью повышения точности при сниакснии требований к элементам, 45 по крайней мере одно из плеч моста выполнено с терморезистором, чувствительным к выделяемой в пем мощности, а последовательная цепь из образцового терморезпстора и управляемого генератора тока подключена к 50 другой диагонали моста.Составитель С. ГорбачеваРедактор Т. Юрчикова Текред М Семенов Корректор Л. КотоваЗаказ 2766/14 Изд Ъо 1852 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4,5 Типография, пр, Сапунова, 2