Parametryczny stabilizator napięcia.

advertisement
POLSKA
OPIS PATENTOWY
RZECZPOSPOLITA
LUDOWA
137887
Patent dodatkowy
do patentu nr
Zgłoszono: 82 08 05
(P. 237815)
Int. Cl4
G05F 1/56
Pierwszeństwo:
URZAO
PATENTOWY
PRL
Zgłoszenie ogłoszono: 84 02 13
Opis patentowy opublikowano: 1986 12 30
Twórca wynalazku: Czesław Osiński
Uprawniony z patentu: Instytut Komputerowych Systemów Automatyki
i Pomiarów, Wrocław (Polska)
Parametryczny stabilizator napięcia
tranzystorze bipolarnym, którego złącze baza-emiter jest zabocznikowane jednym rezystorem dwurezystorowego dzielnika, zać pomiędzy bazę i kolektor
ma włączony stabilizator lub stabilizator i diodę
prostowniczą, przy czym jeden zacisk wspomnia¬
nego dwójnika jest połączony z biegunem napięcia
zasilającego. Drugi rezystor wspomnianego dwure-
Przedmiotem wynalazku jest parametryczny sta¬
bilizator napięcia, przeznaczony
do stosowania w
różnych układach elektronicznych — wymagających
małego lub ściśle określonego prądu spoczynkowe¬
go albo stałego, wymuszonego przepływu prądu po¬
między dwoma wybranymi węzłami układu — głów¬
nie zaś w dwuprzewodowych przetwornikach i se¬
paratorach analogowych operujących sygnałem
przesyłowym 4—20 mA jako wejściowy stabiliza¬
tor napięcia. Może być również wykorzystany jako
zystorowego dzielnika jest połączony z drugim bie¬
10
dwójnikowy stabilizator prądu.
Powszechnie w roli parametrycznego stabilizato¬
ra napięcia jest stosowany złączowy tranzystor po¬
lowy pracujący przy bramce zwartej ze źródłem.
Jednakże wielkość prądu przepuszczana przez tak
połączony tranzystor nie jest powtarzalna nawet dla
różnych egzemplarzy tego samego typu. Poza tym,
15
Z polskiego opisu patentowego nr 127 400 znany
20
storem dwurezystorowego dzielnika połączonego dru¬
gim rezystorem z jednym biegunem napięcia zasi¬
lającego, charakteryzuje się tym, że kolektor bi¬
tywany jako programowany stabilizator prądu.
Z innego polskiego opisu patentowego nr 124 258
jest znany wtórnikowy stabilizator napięcia z ogra¬
25
niczeniem prądu obciążenia, który ma czwórnik re¬
gulacyjny w postaci szeregowego tranzystora, ste¬
polarnego tranzystora jest
połączony
z
wyjściem
stabilizatora, które poprzez rezystor jest połączone
z wyjściem regulacyjnego czwórnika, zaś poprzez
odbiornik programujący prąd dwójnikowego stabi¬
rowanego różnicą napięć wyjściowego i odniesienia
pobieranego z dwójnika — zmniejszającego rezys¬
stabilizatora — opartego na
lub emiterem bipolarnego tranzystora, którego złą¬
cze baza-emiter jest zbocznikowane jednym rezy¬
jest tranzystorowy układ parametrycznego stabili¬
zatora napięcia, który może być również wykorzys¬
137 887
na przykład w przetwornikach
w regulacyjny czwórnik, połączony wejściem z bazą
ratura otoczenia.
dynamiczną
pięcia zasilającego,
dwuprzewodowych stabilizujących prąd w stan¬
dardowym zakresie.
Parametryczny stabilizator napięcia zaopatrzony
silny wpływ na punkt pracy tranzystora ma tempe¬
tancję
gunem napięcia zasilającego.
Wadą znanych układów wtórnikowych stabiliza¬
torów napięcia jest znaczna wartość i zależność
prądu spoczynkowego od zmian napięcia zasilają¬
cego, co praktycznie uniemożliwia ich stosowanie
w układach z założenia odpornych na zmiany na¬
lizatora lub rezystor, napięciowe wyjście jest połą¬
30
czone z drugim biegunem zasilającego napięcia.
137 887
W innej wersji parametryczny stabilizator napię¬
(fig. 1), którego część jest przepuszczana przez tran¬
cia charakteryzuje się tym, że kolektor bipolarnego
zystor
tranzystora jest połączony z wyjściem regulacyjne¬
go czwórnika, który poprzez rezystor jest połączone
przez rezystor R4 będący obciążeniem tego wyjś¬
cia dla warunku utrzymania prądu Idi stabilizatora
z napięciowym wyjściem stabilizatora, które poprzez
5
tycznie stałym prądem spoczynkowym jest niewiel¬
stabilizatora
napięcia
może
i
przepływa
Ubei
napięcia
Zaletą parametrycznego stabilizatora napięcia we¬
dług wynalazku, poza małym, rzędu 20—50 |*A —
zależnym od typu stosowanego stabilizatora — prak¬
parametrycznego
stabilizatora
>R2
10
ka, około 0,7V minimalna, wymagana dla prawid¬
łowej pracy układu, różnica napięć wejście—wyjś¬
cie. Po włączeniu rezystora w miejsce odbiornika
napięcia stałego może być on wykorzystany jako
dwójnik stabilizujący prąd, którego poziom można
zmieniać przez zmianę wartości wymienionego re¬
zystora.
Dzięki małej mocy rozpraszanej w elementach
wyjścia
Ze względu na logarytmiczną zależność spadku
dwutranzystorowy układ super -
-alfa.
do
Dl na poziomie .
odbiornik lub rezystor programujący prąd dwójnikowego stabilizatora jest połączone z drugim bie¬
gunem zasilającego napięcia, natomiast regulacyjny
czwórnik stanowi
Tl,
na
wejściu
tranzystora
bipolarnego
w
funkcji jego prądu kolektora, praktycznie całą —
wymuszoną przez wahania zasilającego napięcia —
zmianę prądu I przejmuje tranzystor Tl zapewnia¬
jąc tym samym prawie stały punkt pracy stabili¬
zatorowi Dl. Regulacyjny czwórnik 1 porównuje
wyjściowe napięcie układu z napięciem odniesienia
15 wyznaczonym przez sumę napięć UDI+UBEI (fig.
1) lub UD1+UD2 (fig. 2) i odpowiednio do zmian
obciążenia,
które reprezentuje rezystor
R4,
regu¬
luje prądem doprowadzanym do wyjścia tak, aby
utrzymać
spadek napięcia na rezystorze R£
na
20 stałym poziomie praktycznie równym przy założe¬
niu
R3=0 UDI.
Wyjście układu z zacisku A obciążone rezysto¬
być
rem R4 ma więc charakter napięciowy, bowiem
zmiana rezystora R4 praktycznie nie wpływa na
on — z wyłączeniem czwórnika regulacyjnego dla
dużych obciążeń — wykonany jako układ scalony.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬
kładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1
25 wielkość wytworzonego na nim spadku napięcia.
przedstawia schemat ideowy parametrycznego sta¬
D2 podzielonym przez wartość tego rezystora R3.
W przypadku konieczności zapewnienia minimal-
bilizatora napięcia, mający bipolarny tranzystor
połączony kolektorem z wyjściem stabilizatora, zaś
fig. 2 — inną wersję stabilizatora, w którym bi¬
polarny
tranzystor
jest
połączony
kolektorem
poprzez
rezystor
Rl
z
dodatnim
służy
można zmostkować usuwając jednocześnie diodę D2.
Oznaczając minimalny dla prawidłowego działania
stabilizatora prąd czwórnika 1 przez Ip można określić warunek na maksymalną wartość progra¬
35
mującego rezystora R4 wyprowadzony przy pomi¬
nięciu wejściowego prądu czwórnika 1 i zwartym
rezystorze R3.
gunem zasilającego napięcia Uz oraz złącze baza-emiter zabocznikowane rezystorem R2.
Baza tranzystora Tl jest połączona (fig. 1) z kato¬
Uz—UDI—UBEI ^ UDI
Rl
dą stabilizatora Dl, zaś poprzez prostowniczą dio¬
—+Ip>-
R4
UDI
stąd R4 max <
Uz max —UDI —UBEI
+ Ip
Rl
UDI
45
Prądu II stabilizatora wyraża się jako
R4
UBEI
ciem do emitera tranzystora Tl, zaś według fig. 2 —
do bazy tranzystora Tl. Pomiędzy wyjście B czwór¬
nika 1 i pierwszy wyjściowy zacisk A stabilizatora
jest włączony rezystor R3.
obciążenia
30 nej rezystancji wyjściowej rezystor R3 i diodę D3
bie¬
dę D2 z pierwszym zaciskiem A napięciowego wyjś¬
cia stabilizatora, do którego jest również podłączo¬
ny kolektor wspomnianego tranzystora Tl. Regu¬
lujący czwórnik 1 zaciskiem wspólnym dla jego
wejścia i wyjścia jest połączony do dodatniego
bieguna Uz oraz w wykonaniu według fig. 1 wejś¬
ograniczeniu prądu
na poziomie bliskim spadkowi napięcia na diodzie
z
wyjściem regulacyjnego czwórnika.
Parametryczny stabilizator napięcia jest zaopa¬
trzony w bipolarny tranzystor Tl, mający emiter
połączony
Rezystor R3
R2
Rzeczywiste parametry parametrycznego stabiliza-
50
W wykonaniu układu według fig. 2 katoda sta¬
torą napięcia według wynalazku są bardzo bliskie
wyżej opisanym przy dużym wzmocnieniu prądo¬
bilizatora Dl poprzez prostowniczą diodę D2 jest
połączona z zaciskiem A, zaś poprzez prostowniczą
wym czwórnika 1 (co najmniej 200) oraz spełnio¬
nym warunku UDI > UBEI.
diodę D3 z bazą tranzystora Tl, którego kolektor
jest zwarty z wyjściem B czwórnika 1. Równolegle
do wyjścia stabilizatora, pomiędzy zacisk A i ano¬
dę stabilizatora Dl jest włączony zastępujący od¬
biornik napięcia rezystor R4 programujący prąd IL
stabilizatora przepływający przez odbiornik RL
prądu włączony szeregowo z zasilającym napięciem
Uz.
55
1. Parametryczny stabilizator napięcia zaopatrzo¬
ny w regulacyjny czwórnik połączony wejściem z
bazą lub emiterem bipolarnego tranzystora, którego
•o złącze baza—emiter jest zabocznikowane jednym
rezystorem dwurezystorowego dzielnika połączonego
Działanie układu. Do wspólnego węzła rezystorów
Rl i R2 dopływa prąd I równy:
drugim
Uz—Udi—Ubei—Il«Rj
Ri
Zastrzeżenia patentowe
65
rezystorem
z jednym
biegunem
napięcia
zasilającego, znamienny tym, że kolektor bipolar¬
nego tranzystora (Tl) jest połączony z wyjściem
(A) stabilizatora, które poprzez rezystor (R3) jest
137 887
6
połączone z wyjściem (B) regulacyjnego czwórnika
(1), zaś poprzez odbiornik (RL) programujący prąd
(II) stabilizatora rezystor (R4), wspomniane wyjś¬
cie (A) jest połączone z drugim biegunem zasilają¬
cego napięcia (Uz).
zystorem dwurezystorowego dzielnika połączonego
drugim rezystorem z jednym biegunem napięcia
zasilającego, znamienny tym, że kolektor bipolar¬
nego tranzystora (Tl) jest połączony z wyjściem (B)
, regulacyjnego czwórnika (1), które poprzez rezystor
(R3) jest połączone z napięciowym wyjściem (A)
2. Stabilizator według zastrz. 1, znamienny tym,
że regulacyjny czwórnik (1) stanowi dwutranzystorowy układ super-alfa.
3. Parametryczny stabilizator napięcia zaopatrzo¬
ny w regulacyjny czwórnik połączony wejściem z
bazą lub emiterem bipolarnego tranzystora, którego
stabilizatora, które poprzez odbiornik (RL) progra¬
mujący
prąd
(II)
stabilizatora,
rezystor
(R4)
jest
połączone z drugim biegunem zasilającego napięcia
10
złącze baza—emiter jest zabocznikowane jednym re-
(Uz).
4. Stabilizator według zastrz. 3, znamienny tym,
że regulacyjny czwórnik (1) stanowi dwutranzysto-
rowy układ super-alfa.
Fig.1
Rufl *t-łW n
Fig. 2
Download
Random flashcards
123

2 Cards oauth2_google_0a87d737-559d-4799-9194-d76e8d2e5390

Create flashcards