Стабилизатор постоянного напряжения

рад рде ле р Й уВ.И. Ульянова (Ленина) и Иахтинский теЪМолащческйй институт(7 ) Заявител Й) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ где К. тивление при ра"е общей соп атор й пе свя20 о усие ак ТиКи К(2) Изобретение относится к стабили" зированным источникам электропитанияИзвестны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие регулирующий элемент, усилитель сигнала рассо гласования, источник опорного напряжения., включенный последовательно с одним из входов усилителя сигнала рассогласования, делитель выходного напряжения 1 1 и 21.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ста билизатор постоянного напряжения, содержащий транзисторный регулирующий элемент, включенный между вход" ;нцм и выходным выводами стабилизатора, генератор тока, включенный меж ду входным выводом и обьединенными эмиттерами первого и второго транзисторов усилителя сигнала рассогласования, третий и четвертый транзисторы которого обьединены базами, при чем коллектор и база первого транистора соединены с коллектором 2третьего и базой второго транзисторов, а коллектор второго транзистора подключен к коллектору четвертого транзистора, делитель выходного напряжения,связанный с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов .2)Недостатком известных стабилизаторов является сравнительно высокое выходное сопротивление Действитель". но, выходное сопротивление (Йь) стабилизатора напряжения 2 при замкнутой петле общей отрицательной обратной связи определяется соотно- шением550 3 989 где К =1 Е- /О - коэффициент усиленияИ 2.усилителя сигналарассогласования; Квн, =Ч /Ч - коэфФициент передачиай Вью- - 4повторителя напряже ния и регулирующегоэлемента,"К =Ч /Ч - коэффициент передачиа 1 ььеделителя выходногонапряжения.Как видно из (2), для определенного значения выходного напряжения (Кэ=сопз 1) петлевое усилие в основном определяется коэффициентом усиления усилителя сигнала рассогласования К. Коэффициент усиления К для стабилизатора напряжения 2 ., определяется как сумма коэффйциентов усиления по двум путям усиления сиг" нала рассогласования К и Ку, коэфФициент К соответствует передаче сигнала по пути; Эмиттер четвертого транзистора, вход повторителя напряжения, а Ку - эмиттер третьего транзистора, коллектор третьего транзистора, база второго транзистора, вход повторителя напряжения, Как видно из рассмотрения путей усиления сигнала рассогласования, фаза передачи сигнала по первому и второму пути различается на 180 , следовательно,осуммарный коэффициент усиления усилителя сигнала рассогласования можно определить какКЧ = К + (-К/)Наличие двух противофазных путей усиления в контуре общей отрицательной обратной связи значительно снижает петлевое усиление и тем самым уве. личивает выходное сопротивление стабилизатора.Целью изобретения является уменьшение выходного сопротивления стабилизатора.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор введены источник опорного напряжения и согласующий четырехполюсник, причем первый и второй входные выводы цетырехполюсника соединены соответственно с выходным выводом стабилизатора непосредственно и с выходом делителя выходного напряжения через источник опорного напряжения, а первый и второй выходные выводы подключены соответственно к эмиттерам четвертого и третьего транзисторов, база и коллектор третьего транзистораобъединены, а управляющий вход регулирующего элемента подключен к коллекторам второго и, четвертого транзисторов.В четырехполюснике первый входнойвывод объединен с вторым выходным выводом, второй входной вывод объединенс первым выходным выводом, а транзисторный регулирующий элемент выполненв виде повторителя напряжения,В четырехполюснике первый входной 1 О вывод объединен с первым выходным выводом, второй входной вывод объединенс вторым выходным выводом, а транзисторный регулирующий элемент выполнен в виде инвертирующего каскада.На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - подсхемц,которые могут использоваться в качестве согласующего цетырехполюсника;на фиг. 4 - регулирующий элемент,выполненный в виде повторителя напряжения; на фиг. 5 - то же, выпол 1;ненныи в виде инвертирующего каскада.Стабилизатор напряжения (фиг.1) 25содержИ регулирующий элемент 1 вы 1ход которого соединен с выходным выводом 2 стабилизатора, генератортока 3, соединенный с объединеннымиэмиттерами первого 4 и второго 5транзисторов усилителя сигнала рас- ЗОсогласования, третий 6 и четвертый 7транзисторы которого объединены базами, причем коллектор и база транзистора 4 соединены с коллектором ибазой транзистора 6 и базой транзистора 5. Коллектор транзистора 5 подключен к коллектору транзистора 7и управляющему выходу 8 регулирующего элемента 1; Первый выходной вывод 9 и второй выходной вывод 10 софо гласующего четырехполюсника 11 подключены к эмиттерам транзисторов 6и 7 соответственно, первый входнойвывод 12 согласующего четырехполюсника 11 подключен к выходному выводу 45 2 стабилизатора, а его второй входной вывод 13 подключен к первому выводу 14 источника опорного напряже"ния 15, второй вывод 16 которогоподключен к общей точке первого 17 50 и второго 18 резисторов делителя выходного напряжения 19. Резистор 18подключен к общей шине 20, а генератор тока 3 и регулирующий элемент 1подключен к выходному выводу 21 ста билиэатора.В качестве согласующего цетырехполюсника 11 используются подсхемы9895 формула изобретения 5При использовании согласующегочетырехполюсника 11, д-матрица которого имеет вид,=.,регулирующий элемент 1 выполняетсяв виде повторителя напряжения (Фиг.4);при использовании. согласующего че"тырехполюсника 11, описываемогоо-матрицей 0ы =)регулирующий элемент 1 выполняетсяв виде инвертирующего каскада (фиг,5),Рассмотрим работу устройства М(фиг. 1).Уменьшение выходного сопротивле"ния стабилизатора. достигается засчет увеличения петлевого усиления.Петлевое усиление для стабилизатораопределяется следующим выражением:7 У РЭ 31 (4)где К =Ч/Ч 1 - коэффициент усилеУ"ния усилителя сигнала рассогласова- дния;%К =Ч /Ч - коэффициент передарЭ Еыхчи регулирующего- бьюци делителя выходного напряжения 19.Коэффициент усиления дифференциального усилителя рассогласования(первый 4, второй 5, третий 6 и.четвертый 7 транзисторы) можно представить в видеК,= Кл + Кдх (5)где К - коэФФициент усиления, солответствующий передаче сиг-нала по пути: эмиттер транзистора 7, коллектортран-зистора 7, управляющий входрегулирующего элемента 1;К - эмиттер транзистора 6, колУу.лектор транзистора 6, базатранзистора 5, коллектор .транзистора 5, управляющийвход регулирующего элемента 1,Для предлагаемого стабилизаторанапряжения- коэффициент усиления усилителя сигнала рассогласования К1за счет исключения противофазных путей усиления сигнала ошибки в 5-7 раэбольше коэффициента усиления К из"Ивестного стабилизатора.Следовательно, принимая во внимание то, цто петлевое усиление при оди. 50 бнаковых значениях коэффициентов пере" дачи регулирующего элемента и делителя выходного напряжения зависит толь" ко от коэффициента усиления усилителя сигнала рассогласования (2) и (4), можно сделать вывод, цто выходное сопротивление предлагаемого стабилизато. ра в 5-7 раз ниже, чем у известного стабилизатора.7 989550 8 рой входной вывод объединен с вторым 1. Полянин К.П, Интегральный ста 11 н выходным выводом, а транзисторный билизатор напряжения. И., Энергиярегулирующий элемент выполнен в виде 1979, с. 141, рис. 5- 11. инвертирующего каскада. 2. 1.1 пеаг 4 пйедгаВед с 1 гса 1 й Источники информации, О.А.Т,А. Воо, чо 1. 22, дапОагу 1980,принятые во внимание при экспертизе . р, 287, рис. Г 178.989550 Есин Составите Петрова Техред Т.Фт Подписноественного комитета СССРбретений и открытий1-35 Раушская наб., д,иал ППП "Патент", г. Ужго едактор ееаювйа аказ 111 68 Тираж 872 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москва