Материал: mikroshemotehnika

+E

R1 RH

R2 R3

ГСС

Рисунок 1.3 – Базовий ГСС

На цій схемі біполярний транзистор V1 у діодному вмиканні виконує функцію температурної стабілізації.

Нехтуючи базовими струмами транзисторів V0 і V1,

можна записати:

З формули (1.3) випливає, що струм I0 практично не залежить від навантаження RH (у межах перебування транзистора V0 в активному режимі).

11

Стабільність струму I0 визначається стабільністю струму у колі зміщення I1 і співвідношенням величин опорів R2R3 . Температурні коефіцієнти опорів R2 і R3

значні, але з огляду розміщення цих опорів на одному кристалі і виготовлення їх у єдиному технологічному циклі ці коефіцієнти практично збігаються. Таким чином, температурна стабільність струму I0 у схемі базового ГСС

(рис. 1.3) на порядок перевищує температурну стабільність I0 у схемі рисунка 1.2.

За формулою (1.3) при R2 R3 I0 I1, тобто струм I0

повторює («віддзеркалює») струм I1. Тому схему ГСС рисунка 1.3 називають «дзеркалом струму».

Регулювання стабільного струму I0 у такій схемі за формулою (1.3) може здійснюватись як зміною струму I1,

так і зміною співвідношення R2R3 .

Іноді для економії площі кристала у схемі базового

де S0 , S1 – площі емітерних переходів транзисторів V0

іV1 відповідно.

Унапівпровідникових АІС генератори стабільного струму застосовуються: як джерела незмінного, не залежного від навантаження струму; як еквіваленти високоомних резисторів (за змінним струмом).

12

+E

R

V0

I0

I1

V1

Рисунок 1.4 – Варіант схеми базового ГСС

1.3Генератори стабільної напруги

Усхемотехніці АІС виникає потреба не лише в генераторах стабільного струму, але і в генераторах стабільної напруги (ГСН). Такими генераторами є стабілітрони (p-n-перехід інтегрального біполярного транзистора у зворотному вмиканні) з вольт-амперної характеристики (ВАХ) рисунка 1.5 і стабістори p-n-перехід інтегрального транзистора у прямому вмиканні) з ВАХ рисунка 1.6.

— (6,3...9)В

Uпр

0

+

—

Iзв

Рисунок 1.5 – Стабілітрон із ВАХ

13

Iпр

+

—

Uпр

0 +(0,6...0,8)В

Рисунок 1.6 – Стабістор із ВАХ

При цьому для одержання стабільної напруги, що перевищує напругу стабілізації, застосовують послідовне ввімкнення інтегральних стабілітронів або стабісторів.

Усі генератори опірної напруги (ГОН), мають, на відміну від ГСС, дуже малий диференціальний опір, тобто малу залежність напруги від струму

r rдиф UСТ 0.

IСТ

Опір ГСН за змінним струмом набагато менший від опору генератора за постійним струмом.

Для підвищення температурної стабільності опірної напруги з виходу ГСН застосовують послідовне вмикання інтегральних стабілітрона з позитивним температурним коефіцієнтом напруги і стабістора з негативним температурним коефіцієнтом.

Ідеальне джерело струму I0 на схемі рисунка 1.7 а – це ГСС за схемою рисунка 1.3.

14

I0

U0n

a)б)

Рисунок 1.7 – Схеми термостабілізованих ГСН:

а) на дискретних елементах;б) на інтегральних елементах

Якщо опірну напругу потрібної величини неможливо одержати послідовним вмиканням стабілітронів (стабісторів), то застосовують схему, зображену на рисунку 1.8.

Рисунок 1.8 – Варіант ГСН з емітерним повторювачем

На даній схемі каскад на транзисторі V1 – емітерний повторювач, Vст – стабістор.

Uоп I0R Uст UБЕV1 I0R. (1.5)

У формулі (1.5) ураховується, що Uст UБЕV1 .

15