Стабилизатор постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4(51 С 05 Г 1/5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН но- Сиб рные(71) Мирнинское управление научпроизводственного объединенияцветметавтоматика"(54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГОНАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирутранзистор, включенный между вхи выходным выводами, блок управсостоящий иэ источника опорного напряжения на резисторе и стабилитрорезисторного делителя напряжения,подключенных параллельно выходнымвыводам стабилизатора, усилителго блока, который состоит из вычастотного усилителя и усилителястоянного тока, выход усилительного 801156031 блока подключен к базе регулирурацего транзистора, которая подключена к входу стабилизатора через резистор, а входная цепь усилительного блока подключена к выходам источника опорного напряжения и резисторного делителя напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения выходных параметров путем улучшения фильтрации импульсных и высокочастотных помех, воздействукщих на вход и выход стабилизатора, в него введены два транзистора, два конденсатора и четыре резистора, причем выход высокочастотного усилителя через конденсаторы подключен к базам транзисторов, один из которых подключен парал лельно регулирующему транзистору и его база соединена с входом стабили- С затора через первый резистор, а другой подключен параллельно выходным выводам стабилизатора, причем его коллектор подключен к общей вине,Фаей эмиттер через второй резистор - к выходу стабилизатора, а база через СЛ третий резистор - к выходу стабили затора и через четвертьй резистор -к общей шине. ФРИзобретение относится к электро- радиотехнике и предназначено для использования в качестве высокостабильного источника питания для импульсных и высокочастотных устройств. Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, включенный в одну из силовых шин, цепь обратной связи, состоящую из источника опорного напряжения на стабилитроне и резисторе, резисторного делителя напряжения, подключенных параллельно выходным выводам стабилизатора, и схему сравнения на операционном усилителе, входами подключенную к выходам источника опорного напряжения и резисторного делителя напряжения, а выходом - к . базе регулирующего транзистора, ко 20 торая соединена,с вхоцом стабилизатора через резистор Я .Недостатком данного стабилизатора является низкая эффективность фильтрации высокочастотных и импульсных помех, воздействующих на вход и выход стабилизатора, что приводит к сбоям работы быстродействующей радиоэлектронной аппаратуры. Это объясняется тем, что при увеличении коэффициента усиления операционного усили - теля увеличивается коэффициент стабилизации, но уменьшается полоса пропускания и быстродействие стабилизатора, Техническое противоречие между 35 увеличением коэффициента стабилизации и уменьшением быстродействия стабилизатора не позволяет использовать данное устройство для питания прецизионной высокочастотной аппаратуры. 40Наиболее близким к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, включенный между входным и выходным выводами, блок управления,45 состоящий из источника опорного напряжения на резисторе и стабилитроне, резисторного делителя напряжения, подключенных параллельно выходным выводам стабилизатора, усилительного 50 блока, который состоит из высокочастотного усилителя и усилителя постоянного тока, выход усилительного бпо. ка подключен к базе регулирующего транзистора, которая подкпючена к 55 входу стабилизатора через резистор, а входная цепь усилительного блока подключена к выходам источника опорного напряжения и резисторного делителя напряжения 2 .Известный стабилизатор обладает более высоким быстродействием за счет применения дополнительного усилителя высокой частоты в цепи обратной связи, но при режиме работы стабилизатора с малыми токами нагрузки быстродействие регулирующего транзистора снижается, происходит снижение и при максимальных токах нагрузки, когда он работает в режиме насыщения. Кроме того, для обеспечения быстродействия требуется дорогостоящий высокочастотный регулирующий транзистор, использование которого усложняет обеспечение устойчивой работы стабилизатора при большом коэффициенте обратной связи и, следовательно, снижается фильтрация высокочастотных и импульсных помех стабилизатора. Указанный недостаток снижает эффективнос, ь фильтрации высокочастотных и импульс - ных помех особенно малой длительности, что ограничивает его применение для питания высокочувствительных усилительных блоков в системах регистрации слабых сигналов,Цель изобретения - улучшение выходных параметров путем улучшения фильтрации высокочастотных и импульс - ных помех, воздействующих на вход и выход стабилизатора.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, включенный между входным и выходным выводами, блок управления, состоящий из источника опорного напряжения на резисторе и стабилитроне, резисторного делителя напряжения подключенных параллельно выходным выводам стабилизатора, усилительного блока, который состоит из высокочастотного усилителя и усилителя постоянного тока, выход усилительного блока подключен к базе регулирующего транзистора, которая подключена к входу стабилизатора через резистор, а входная цепь усилительного блока подключена к выходам источника опорного напряжения и резисторного делителя спряжения, введены два транзистора, два конденсатора и четыре резистора, причем выход высокочастотного усилителя через конденсаторы подключен к базам транзисторов, один из которых подключенпараллельно регулирующему транзистору и его база соединена с входом стабилизатора через первый резистор, а другой подключен параллельно выход. ным выводам стабилизатора, причем 5 его коллектор подключен к общей шине, эмиттер через второй резистор - к выходу стабилизатора, а база через третий резистор - к выходу стабилиза - тора и через четвертый резистор - к 1 О общей шине.На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения.Стабилизатор содержит регулирующий 15транзистор 1, включенный между входным и выходным выводами, блок управления 2, состоящий из источника опорного напряжения на резисторе 3 истабилитроне 4, резисторного дели Отеля напряжения на резисторах 5 и6, подключенных параллельно выходнымвыводам стабилизатора, усилительногоблока, который состоит из высокочастотного усилителя 7 и усилителя 8постоянного тока, входы которыхподключены к выходам источника опорного напряжения 3 и 4 и резисторного делителя напряжения 5 и 6. Выходусилителя постоянного тока 8 подклю- ЗОчен к базе регулирующего транзистора 1, которая подключена к входу стабилизатора через резистор 9, авыход высокочастотного усилителя 7через конденсаторы 10 и 11 подключен З 5к базам транзисторов 12 и 13 соответственно. Транзистор 12 подключенпараллельно регулирующему транзистору 1, а его база - к входу стабилизатора через. резистор 14. Транзистор 1340подключен параллельно выходным выводам .стабилизатора, его база, коллектор, эмиттер подключены к выходнымвыводам, причем база - через резисторы 15 и 16, эмиттер - через реэистор 17.Стабилизатор постоянного напряженияработает следующим образом,На входы усилителей 7 и 8 подается часть выходного напряжения с резисторного делителя напряжения 5 и 6и опорное напряжение с выхода источника опорного напряжения 3 и 4.Усилитель 8 сравнивает напряжения,поступающие на его входы, их разность 55усиленная с заданным коэффициентом,воздействует на базу регулирующеготранзистора 1 таким образом; чтобы часть выходного напряжения стабилиэа" тора равнялась опорному с точностью, определяемой коэффициентом стабилизации. Во время работы стабилизатора основная часть напряжения тока проходит через регулирующий транзистор 1.Резистор 9 устанавливает рабочую точку транзистора 1. Для увеличения коэффициента полезного действия стабилнзатора рабочая точка транзистора 1выбирается в области, близкой к насыщению, что снижает быстродействие регулирующего транзистора,Для получения высокоГо коэффициента стабилизации задаем большой коэффициент усиления усилителю 8; но для сохранения устойчивости ограничиваем полосу пропускания контура регулирования - усилитель 8, транзистор 1, следовательно, данный контур регулирования имеет высокой коэффициент стабилизации, но обладает низким быстродействием.Импульсные и высокочастотные помехи с резисторного делителя напряжения 5 и б поступают на вход высоко. (частотного усилителя 7, которые сравниваются с опорным напряжением истрч. ника 3 и 4. Разность напряжений, уси. ленная усилителем 7, через разделительные конденсаторы 10 и 11 воздействует на базы транзисторов 13 и 12, Величины сопротивлений резисторов 14, 15, 16 и 17 выбраны такими, чтобы рабочие точки транзисторов 12 и 13 обеспечивали компенсацию разнополярных импульсных помех, т.е. при воздействии помехи положительной полярности транзистор 12 открывался, а транзистор 13 закрывался, при воздействии помехи отрицательной полярности транзистор 12 закрывался, а транзистор 13 открывался. Таким образом, первый контур регулирования (1, 8) осуществляет стабилизацию выходного напряжения с боль-шим коэффициентом стабилизации за счет большого коэффициента усиления усилителя 8, а второй контур (7, 13 и 12) осуществляет компенсацию пере- менной составляющей (импульсные и высокочастотные помехи) за счет применения быстро действующего и высокочастотного усилителя 7, нагруженно го на дополнительные регулирующие транзисторы 13 и 12, работающие асин хронно.5 аушская н Патент", г,ужгород, ул.Проектная гаким образом, предлагаемый стаби лизатор позволяет повысить стабилиза цию выкадного напряжения, быстродействие стабилизатора, т.е, фильтрацию импульсных и высокочастотных помех,Тираж 863Государствеелам иэобретосква, Жи, следовательно, позволяет использовать стабилизатор напряжения вкачестве высокостабильного источникапитания для прецизионной быстродействующей аппаратуры. Подписого комитета СССРний и открытий