ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2101751 (13) C1

(51) 6 G05F3/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 11.01.2009 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95121673/09 
(22) Дата подачи заявки: 1995.12.19 
(45) Опубликовано: 1998.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Вересов Г.П., Смуряков Ю.Л. Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры. - М.: Энергия, 1978, с. 46, рис. 2 - 4. 2. Соклоф С. Аналоговые интегральные схемы / Пер. с англ. - М.: Мир, 1988, с. 237, рис. 33.23. 
(71) Заявитель(и): Донская государственная академия сервиса 
(72) Автор(ы): Барилов И.В.; Старченко Е.И. 
(73) Патентообладатель(и): Донская государственная академия сервиса 

(54) ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ 

Сущность изобретения: устройство содержит источник тока, включенный между шиной питания и выходной клеммой, первый резистор, включенный между выходной клеммой и точкой соединения базы первого транзистора с первым выводом второго резистора, второй транзистор, подключенный эмиттером к выходной клемме, а объединенными базой и коллектором - к коллектору первого транзистора, стабилитрон, подключенный катодом к эмиттеру первого транзистора, а анодом - к общей шине, третий резистор, включенный между точкой соединения второго вывода резистора с коллектором третьего транзистора и общей шиной, эмиттер третьего транзистора подключен к выходной клемме, а его база - к базе второго транзистора. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника опорного напряжения.

Известны источники опорного напряжения (ИОН), содержащие источник тока и стабилитрон, отличающиеся максимальной простотой [1]

Недостатком таких ИОН является невозможность изменения выходного напряжения в широких пределах, относительно высокое выходное сопротивление и, как следствие, низкий коэффициент стабилизации.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является ИОН, содержащий источник тока, включенный между шиной питания и выходной клеммой, транзистор, коллектор которого подключен к выходной клемме, первый резистор, включенный между коллектором и базой транзистора, второй резистор, включенный между базой транзистора и общей шиной, стабилитрон, подключенный катодом к эмиттеру транзистора, а анодом к общей шине [2]

Недостатком прототипа является высокое выходное сопротивление и низкий коэффициент стабилизации.

Для снижения выходного сопротивления и повышения коэффициента стабилизации в схему прототипа, содержащую источник тока, включенный между шиной питания и выходной клеммой, первый резистор, включенный между выходной клеммой и точкой соединения первого вывода второго резистора с базой первого транзистора, стабилитрон, подключенный катодом к эмиттеру первого транзистора, а анодом к общей шине, введены третий резистор, включенный между вторым выводом второго резистора и общей шиной, второй транзистор, подключенный эмиттером к выходной клемме, а объединенными базой и коллектором к коллектору первого транзистора, третий транзистор, подключенный эмиттером к выходной клемме, а базой к точке соединения коллектора первого транзистора с коллектором и базой второго транзистора, причем коллектор третьего транзистора включен в точку соединения второго и третьего резисторов.

Схема прототипа приведена на фиг.1, а предлагаемого ИОН на фиг.2.

Предлагаемый ИОН (фиг.2) содержит источник тока 1, включенный между шиной питания и выходной клеммой, первый резистор 2, включенный между выходной клеммой и точкой соединения базы первого транзистора 3 с первым выводом второго резистора 4, второй транзистор 5, подключенный эмиттером к выходной клемме, а объединенными базой и коллектором к коллектору первого транзистора 3, стабилитрон 6, подключенный катодом к эмиттеру первого транзистора 3, а анодом к общей шине, третий резистор 7, включенный между точкой соединения второго вывода резистора 4 с коллектором третьего транзистора 8 и общей шиной, эмиттер транзистора 8 подключен к выходной клемме, а база транзистора 8 к базе транзистора 5.

Прежде чем рассмотреть работу предлагаемого устройства, рассмотрим работу схемы прототипа (фиг.1), так как это необходимо для сопоставительного анализа.

При условии, что коэффициент усиления тока базы транзистора VT1 (фиг. 1) много больше единицы, выходное напряжение схемы прототипа может быть представлено известным выражением [2]



где Uст напряжение стабилизации стабилитрона VD1; Uбэ - напряжение база-эмиттер транзистора VT1; R1, R2 сопротивление резисторов R1 и R2 соответственно. Выходное сопротивление rпр можно найти, продифференцировав выходное напряжение по току источника тока



где Iэ ток эмиттера транзистора VT1; Iпр ток источника тока G1. Тогда



где rэпр и rстпр дифференциальные сопротивления эмиттера транзистора VT1 и стабилитрона VD1 соответственно.

Рассмотрим работу устройства (фиг. 2). С помощью транзисторов 5 и 8, выполняющих роль "токового зеркала", в ИОН введена положительная обратная связь. При близких параметрах транзисторов 5 и 8, что возможно при их интегральном исполнении, ток I8 коллектора транзистора 8 можно считать равным току коллектора транзистора 3 и при > 1 току I3 эмиттера транзистора 3. Выходное напряжение Uвых можно определить как



где4 Uст напряжение стабилизации стабилитрона 6; Uбэ - напряжение база-эмиттер транзистора 3; Ri сопротивление i-го резистора. Выходное сопротивление rвых можно представить в виде



где rэ и rст дифференциальные сопротивления эмиттера транзистора 3 и стабилитрона 6 соответственно.

Из анализа выражения (5) следует, что для получения выходного сопротивления, равного нулю, необходимо выполнение равенства



При этом коэффициент стабилизации K, равный



где rит внутреннее дифференциальное сопротивление источника тока; En напряжение шины питания, обращается в бесконечность. В случае приближенного выполнения равенства (6) выходное сопротивление заявляемого ИОН оказывается в десятки и сотни раз ниже, чем в схеме прототипа, а коэффициент стабилизации выше. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Источник опорного напряжения, содержащий источник тока, включенный между шиной питания и выходной клеммой, первый резистор, включенный между выходной клеммой и точкой соединения базы первого транзистора с первым выводом второго резистора, стабилитрон, подключенный катодом к эмиттеру первого транзистора, а анодом к общей шине, отличающийся тем, что в устройство введены третий резистор, включенный между вторым выводом второго резистора и общей шиной, второй и третий транзисторы, эмиттеры которых подключены к выходной клемме, а базы к точке соединения коллекторов первого и второго транзисторов, причем коллектор третьего транзистора включен в точку соединения второго и третьего резисторов.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru