153846. lajstromszámú szabadalom • Szimmetrikus referencia feszültségstabilizátor
153846 3 4 cia zenerdióda és két darab ellenállás megfelelő módon történő összekapcsolásából áll (lásd 1. ábra). Egy referencia zenerdiódáról kap bázisfeszültséget egy p-n-p tranzisztor, melynek emitterében levő ellenállás oly értékű, hogy a rajta átfolyó áram az alkalmazott referencia zenerdióda munkaponti áramával egyenlő. Ugyanennél az emitter áramnál, —UÍCJS = = Ur—2Uz feszültségnél legyen a tranzisztor közös emitteres áramerősítési tényezője nagyobb 100-nál. ahol —U KE a p-n-p tranzisztor koilektor-emitter feszültsége Ur a telep feszültsége Uz a referencia zenerdióda zenerfeszültsége. Az emitterkörben levő ellenállás hőfoktényezőjére a következő egyenlőtlenség legyen igaz; T*Ä< 10-4/C° Az ellenállás százalékos tűrése legyen megegyező, vagy kisebb, mint a referencia zenerdióda zeneráramának százalékos tűrése. Ezen p-n-p tranzisztor kollektor ellenállását egy másik, az elsőhöz hasonló referencia zenerdióda alkotja. A p-n-p tranzisztor közös bázisú kapcsolásban működik, kimenő ellenállására a következő egyenlőtlenségnek kell teljesülnie ahhoz, hogy a telep + 10%-os unstabilitásának hatására a stabilizált feszültség relatív megváltozása kisebb legyen 10"5 -nél; Rft; > 104 -r z .H?l Uz ahol; R/ei a közösbázisú kapcsolásban működő p-n-p tranzisztor kimenőellenállása, a következő munkapontban mérve; —ÜXB = Ur -2U Z Iß = íz; az alkalmazott referencia zenerdióda optimális munkaponti árama. rz az alkalmazott referencia zenerdióda dinamikus ellenállása a katalógus által javasolt zener munkapontban. Ur a telep feszültsége, melyre a következő egyenlőtleségnek kell teljesülnie: 2,5 Uz < U T Uz a referencia zenerdióda zenerfeszültsége. Ezen, a p-n-p tranzisztor kollektorában levő referencia zenerdiódán keletkezett feszültség alkotja az n-p-n tranzisztor bázisfeszültségét. Az n-p-n tranzisztor emitterkörében ugyanakkora és ugyanolyan specifikációs adatokkal rendelkező ellenállás szükséges, mint a p-n-p tranzisztor emitterkörében volt. Az n-p-n tranzisztorra vonatkozóan ugyanazok a megfontolások érvényesek mint a p-n-p tranzisztorral kapcsolatban ismertettek, azzal a különbséggel, hogy a közös emitteres áramerősítési tényező és a közös bázisú kimenőellenállás ellenkező polaritású tranzisztor elektróda feszültségeként mérendők, mint a p-n-p tranzisztornál. Az n-p-n tranzisztor kollektorellenállását az első referencia zenerdióda alkotja. Jelen találmány tárgya félvezetőz kivitelű, kevés alkatrészt tartalmazó, kicsiny telepfeszültség és áram igényű kapcsolás, mellyel az ismertetett specifikációjú alkatrészek felhasználásával 10~5 nagyságrendű stabilitást lehet elé'.ni az 1. ábra szerinti példakénti kiviteli kapcsolás szerint. Ezen stabilitás annak köszönhető, hogy 2 és 5 tranzisztorok közös bázisú kapcsolásban működnek, így kimenőellenállásaik a tranzisztor paraméterek ismertetett megválasztása esetén nagy osztást eredményeznek 1 és 4 referencia zenerdiódák dinamikus ellenállásaival. Ezen leosztás eredményezi azt, hogy 7—8 ill. 9—10 pontok között, tehát 1, ül. 4 referencia zenerdiódákon 11 telep feszültségváltozásainak, tehát instabilitásának ellenére is az említett stabilitású zenei-feszültség áll elő. A 3 ill. 6 ellenállások, melyeket a tranzisztorok emitterébe kell kapcsolni, ugyanazon tranzisztorok kollektoraiban található referencia zenerdiódák zeneráramait határozzák meg. Az 1. ábra szerinti kapcsolásnak sajátsága az is, hogy a hőmérsékleti stabilitását döntő mértékben 1 ill. 4 referencia zenerdiódák hőfoktényezői határozzák meg. Amennyiben a szimmetrikus referencia feszültségstabilizátor alkatrészei termosztátban nyernek elhelyezést, akkor az 1 és 4 referencia zenerdiódákon a hőfoktényezőikből és a hőmérsékletváltozásból adódó feszültségváltozás tetszőlegesen kicsinnyé tehető a termosztát hőmérsékleti stabilitásának fokozásával. A szimmetrikus referencia feszültségstabilizátorról a stabil feszültséget 7—8 vagy 9—10 pontok között lehet külső felhasználás céljára levenni. Összevetve az 1. ábra szerinti megoldást az eddig ismert, 2. és 3. ábrákon látható megoldásokkal, szembetűnő annak kisebb alkatrészigénye és az a tény. hogy csak egy telep kell hozzá, szemben a 3. ábra szerinti megoldással, és kisebb fogyasztása, kisebb telepfeszültség és áramigénye, továbbá kisebb alkatrészigénye, szemben a 2. ábra szerinti megoldással. Az 1., 2. és 3. ábra szerinti kapcsolásokkal azonos nagyságrendbe eső stabilitást lehet elérni, ezért képezhetik összehasonlítás tárgyát. Szabadalmi igénypont: 1. Félvezetőkkel és ellenállásokkal felépített referencia feszültségstabilizátor kapcsolás kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy zenerdióda (1) katódja egfrészt p-n-p tranzisztor (2) kollektorához, másrészt n-p-n tranzisztor (5) bázisához csatlakozik, továbbá zenerdióda (4) n-p-n tranzisztor (5) kollektorához ill. p-n-p tranzisztor (2) bázisához van kötve, ezenkívül p-n-p 10 15 20 25 SO 35 40 45 50 55 60 9
