1one
Предлагаемый стабилизатор тока относитс , к о0пастивэпектротехники и может быть использован в устройствах аналогрвоЛ и аналого-цифровой техники, в частно сти при построении схем генераторов пи- . пообразного напрдакени .The proposed current stabilizer belongs to o0pasteivetechnical engineering and can be used in analogue and analog-digital devices, in particular, when constructing circuits of pi-generators. like naprdakeni.
По основному авт.св. № 534748, известен стабилизатор тока, содержащий транзистор , включенный по схеме с общей базой и поосоединенный через резистор к вы- ,д хооным клеммам, причем между коллек.тором и эмиттеромтранзистора включена цепь отрицательной пр мой активной св зи, выполненна в виде буферного транзистора, база которого соединена с коллектором тран-ijij зисторов стабилизатора тока, эмиттер подключен через резистор к эмиттеру транзистора стабипизатфа тока, а коппектор буферного транзистора соединен с дополнительным источником смещени .20According to the main auth. No. 534748, a current stabilizer is known that contains a transistor connected according to a common base circuit and connected via a resistor to the high and low terminals, and a negative direct connection between the collector and the emitter of the transistor is connected as a buffer transistor, the base of which is connected to the collector of the current-stabilizer transistor jijij collector, the emitter is connected via a resistor to the emitter of the current-stabilizer transistor, and the copector of the buffer transistor is connected to an additional bias source .20
Недостаток известного устройства заключаетс в том, что использование цепи отрнцательной пр$1мой активной св зи между коллектором и эмиттером транзистора токостабилизирук дего элемента позвол ет по-25A disadvantage of the known device lies in the fact that the use of a differential direct current circuit of the 1st active connection between the collector and the emitter of the transistor to the co-stabilizer of this element allows for-25
высить коэффициент стабилизации тока и улучшить нагрузочную способность элемента . Однако коэффициент передачи пр мой св зи (величина резистора пр мой сч зи) зависит от уровн напр жени управлени . Если этот уровень измен етс , то необходимо изменить и коэффициент передачи. Кро ме того, так как напр$ жение на переходе эмиттер - база транзистора токостабилнзирующего элемента не равно нулю (дл кремниевых транзисторов оно составл ет 0,51 ,13), то аппроксимированна переходна характеристика элемента, напр женно управлени - стабилизируемый ток. не выходит из начала указанных координатных осей.increase the current stabilization factor and improve the load capacity of the element. However, the transfer ratio of the direct connection (the value of the direct connection resistor) depends on the level of control voltage. If this level changes, then the transfer coefficient must also be changed. In addition, since the voltage across the emitter-to-base transistor of the current-stabilizing element is not zero (for silicon transistors, it is 0.51, 13), the approximated transient characteristic of the element, the control voltage, is a stabilized current. does not go beyond the beginning of the specified coordinate axes.
Отмеченные недостатки затрудн ют использование этого токостабилизируюшего элемента в схемах, где напр жение управлени измен етс и где требуетс линейна св зь между напр жением управлени и стабилизируемым током, когда нулевому уровню напр жени управлени должен соответствовать нулевой уровень стабилизируемо го тока. Цепь изобретени - ста&1лизаш1й тока при разных уровн х напр жени управпени и попучение линейной зависимости между напр жением управпени и стабилизируемым током, Поставпенна цепь достигает тем, что в стабипизатор введен допопнитепьный транзистор , включенный по схеме с общей базой , имеющий проводимость, противоположМую проводимости основного транзистора, причем эмиттер; дополнительного транзистора соединен через резисторы с источником напр жени управпени , с цепью отрицательной пр мой активш св зи в с о точником напр жени смешевиА коллектор дополнительного транзистора дшочен к введенному дополнитепьно источиику опорного напр жени , соединенному , полюсом непосредственно с колпектсфом осноь ного транзистора, кЭмиттеру которого через резистор подсоеданей положительна по люс дополнительно введенного источника на . пр жени смешени . На чертеже представлена функциональнопринципиальна схема стабилизатора тока. Стабилизатор сооержит транзистор 1 стабилизатсфа тока, резистор 2, подключенный к источнику напр жени управпени и,р , цепь отрицательной пр мой активной св зи 3, состо шую из буфарного транзисто ра 4 и резисторов пр мой св зи 5 и 6, до полнитепьный транзистор 7, эмиттер которого соединен через резисторы 6, 8, 9с источником напр жени управлени U , с цепью отрицательной пр мой активной св зи 3, с первым источником напр жени сме щени коппектор транзистора 7 поа ключен к источнику опорного напр жени UQI, , св занному вторым полюсом непосредственно с коллектором транзистора 1 эмиттер которого допопиительно соединен через pe3HCTqp 1О со вторым источником напр жени смешени 2 выходу токостабилизирующего элемента подключено нагрузочное сопротивление 11. Стабипизатор работает следующим образом . Примем следующие допущени : будем пр . небрегать сопротивлени ми переходов эмиттер-база транзисторов: будем считать что токи поко транзнСторов 1 и 7, задаваемы от источниковЕ дл IP см 2 через резис торы 1О и 9, равны между собой и равны ot будем пренебрегать вли нием базового тока транзистора 4. Анализиру при этих допущени х схему на фиг. 1, можно получить выражение дл стабилизируемого тока ст1в. кдЧл/ кй и,. и , к, - / --й7-- Г . - коэффициенты передачи змиттерного тока транзистрс ов 1 и 7 К К7 - коэффициенты, определ ющие зависимости дифференциальных колгйкторньк сопротивлений; fn и Г||«2 транзисторов 1 и 7, соответственно от эмиттерньКс токов т.е. f - - . ., I . I - посто нна составл юща стабилизируемого тока, I д-f - завис ща только от параметров схемы: I с (I .оГ I ( обратные токи тран 1сторов 1 и 7; 5 6 сопротивлени резисторов 5 и 6. Настройкой одного из резисторов 9 или Ю добиваютс равенства нулю тока с. Выбором определенной величины резисторов пр мой св зи пс добиваютс равенства , «ПС При этом зависимость тока .J ст от напр жени будет характеризоватьс «д(„ „У к, к, ./ Если транзисторы 1 и 7 обладают дифференциальными коллекторными сопротивлени ми примерно равными друг щэугу, то этим членом можно пренебречь, так как практически «-fOB и Ig SmA его величина не превосходит 1-2 МкА. Эти данные получены на следующих парах транзчсторов : МП114-МП111; МП2ОП-МП37Б ГТ308-МП37Б;. КТ326А-КТ315Г. Следовательно, после настройки%хемы уравнение 1 будет выгл деть так; ) откуда следует, что f-j i ® зависит от Kf и линейно св зано с Зд Учитьгоа что неначаттьные напр жени эмиттер-база транзистсров 1 и 7 вычитйютс , а приращени их с высокой точ ностью можно считать линейно св занными со входным током, легко доказать и линейную св зь 1между U.;f,a и 3 у Таким образом, мы попучвпи стабилизатор тока, ток которого пииеАно св зан с напр жением управлени и Оне зависит от напр жени U Предлагаемое изобретение имеет следующие преимущества. При изменении уровн напр жени управ лени не надо мен ть сопротивлени резисто ров цепи пр мой активной св зи, т.е. в данном элементе автоматически;: сохран етс высокий коэф| шиент стабилизации, кроме того, здесь обеспечиваетс линейна св зь между входным напр жением и стабилизируе мым током, взаимна компенсаци температурных приращений иапр жений эмиттер-база обеспечивает стабильность выходного тока при изменении температуры окружающей срвпы. | о р .м уда изобретес и Стабилизатор тока по авт.св. № 534748, отличающийс тем, что с целью стабилизации токе при разных уровй х напр жени управлени и получени линейной зависимости между напр жением управлени и стабилизируемым током, в стабилизатор введен дополнительный транзистс, включенный по схеме с общей базой, имеющий проводимость, противоположную проводимости основного транзистора, причем эмиттер дополнительного транзистора соединен через резисторы с источником напр зжени управлени , с цепью, отрицательной пр мой активной св зи и источником напр жени смещени , коллектор дополнитепьного транзистора подключен к введенному дополнительно источнику опорного нИпр жени , соединенному вторым полюсом непосредственно с коллектором основного . транзистора , к эмиттеру которого через резистор подсоединен положительный полюс дополни- тепьно введенного источника напр жени смешени .The noted drawbacks make it difficult to use this current-stabilizing element in circuits where the control voltage changes and where a linear connection is required between the control voltage and the current to be stabilized, when the zero level of the control current must correspond to the zero voltage level of the control current. The circuit of the invention is the generation & 1 of the undercurrent at different levels of control voltage and amplification of the linear relationship between the control voltage and the current to be stabilized. The supplied circuit achieves that a transistor is inserted in the stabilizer connected according to a common base circuit having conductivity opposite to conductivity the main transistor, and the emitter; An additional transistor is connected through resistors with a control voltage source, with a negative direct active connection to the voltage source, the collector of the additional transistor is connected to the input voltage source, which is connected to the voltage source of the fundamental transistor, which is connected to through the resistor, the positive connection of the additionally input source is not positive. prit mix. The drawing shows the functional principle of the current stabilizer. The stabilizer contains the transistor 1 to stabilize the current, the resistor 2 connected to the control voltage source and, p, the negative direct-active-connection circuit 3, consisting of the buffer transistor 4 and the direct-connection resistors 5 and 6, up to the power transistor 7 The emitter of which is connected through resistors 6, 8, 9c with a control voltage source U, to a negative direct active connection circuit 3, to the first bias voltage source, the copector of transistor 7 is connected to the reference voltage source UQI, pole directly The emitter of which is additionally connected to the collector of transistor 1 through pe3HCTqp 1О with a second voltage source 2 to the output of the current-stabilizing element is connected to a load resistance 11. The stabilizer operates as follows. We accept the following assumptions: we will pr. neglecting the emitter-base transistors resistances of transistors: we will assume that the quiescent currents of transistors 1 and 7, set from sources for IP cm 2 through resistors 1O and 9, are equal to each other and equal to ot will neglect the effect of the base current of transistor 4. These assumptions are shown in FIG. 1, it is possible to obtain an expression for a stabilized current of ST1B. cdChl / ky and and, to, - / --й7-- Г. - transfer coefficients of the zmitter current of the transistors 1 and 7 K K7 - coefficients determining the dependences of the differential resistance of the capacitors; fn and G || «2 transistors 1 and 7, respectively, from emitterCs currents i.e. f - -. ., I. I is a constant component of the current to be stabilized, I d – f is dependent only on the circuit parameters: I s (I OOG I (reverse currents of 1 stors 1 and 7; 5 6 resistors of resistors 5 and 6. By setting one of the resistors 9 or Yu achieve a current equal to zero C. The choice of a certain value of the direct-connection resistors to achieve equality, PS In this case, the dependence of the current .J st on voltage will be characterized by “d („ „У к к, ./ If transistors 1 and 7 have differential collector resistances approximately equal to each other, then this member can but neglect, since practically "-fOB and Ig SmA its value does not exceed 1-2 μA. These data were obtained on the following pairs of transistors: MP114-MP111; MP2OP-MP37B GT308-MP37B; KT326A-KT315G. Therefore, after setting% Chemma equation 1 will look like this;) where it follows that fj i ® depends on Kf and is linearly connected to the rear Uchitt that non-initial voltages emitter-base of transistors 1 and 7 can be subtracted, and their increments can be considered linearly high connected with the input current, it is easy to prove and linear connection 1 between U.; f, a and 3 y Thus, we pop include a current stabilizer, the current of which is pIIeo related to the control voltage and it does not depend on the voltage U The invention has the following advantages. When the control voltage level changes, it is not necessary to change the resistance of the direct connection circuit resistors, i.e. in this element automatically ;: high coefficient | The stabilization factor, in addition, provides a linear connection between the input voltage and a stabilized current, mutual compensation of temperature increments and emitter-base voltages ensures the stability of the output current when the ambient temperature changes. | about r. m ud invented and current stabilizer auth.St. No. 534748, characterized in that in order to stabilize the current at different levels of the control voltage and to obtain a linear relationship between the control voltage and the current to be stabilized, additional transistors are included in the stabilizer, having a common base circuit having a conductivity opposite to that of the main transistor The emitter of the additional transistor is connected through resistors to a control voltage source, a circuit, a negative direct active connection, and a bias voltage source, a collector opolnitepnogo transistor is connected to a further source inputted NIPROM reference voltage, a second pole connected directly to the collector core. a transistor, to the emitter of which, via a resistor, a positive pole of an additional input voltage source is connected.