Quellen der bipolaren beispielhaften Spannung. Schema, Beschreibung

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Quellen der bipolaren Referenzspannung

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Referenzspannungsquellen werden in der Regel nach dem parametrischen Prinzip basierend auf Spannungs- und Stromstabilisatoren wie Präzisions-Zenerdioden, Feldeffekttransistoren usw. aufgebaut. Um die Temperatur- und Zeitstabilität des Ausgangsparameters sicherzustellen, ist dies erforderlich dass durch diese Elemente ein bestimmter Betriebsstrom fließt. Mittels Ballastwiderständen und Stabilisierung des Speisestroms wird der gewünschte Modus eingestellt.

Quellen der bipolaren Referenzspannung
Fig. 1

Auf Abb. 1 zeigt ein Diagramm einer bipolaren Referenzspannungsquelle basierend auf der Stabilisierung des statischen Widerstands einer Präzisions-Silizium-Zenerdiode VD1 (siehe L. B. Mashkinov. Referenzspannungsquelle. – RF-Patent Nr. 2251139, Bull. Nr. 12, 2005). Das Gerät wird durch den Operationsverstärker DA2 gegengekoppelt. Der variable Widerstand R6 stellt den erforderlichen Wert des positiven Ausgangs relativ zum gemeinsamen Spannungsdraht ein. Damit die negative Ausgangsspannung gleich der positiven (im Absolutwert) ist, muss der invertierende Folger des Operationsverstärkers DA1 einen Übertragungskoeffizienten haben, der genau gleich eins ist. Dies wird durch einen variablen Widerstand R2 erreicht.

Da die Operationsverstärker DA1, DA2 von einer bipolaren Spannung gespeist werden, kann in dem Moment, in dem das Gerät eingeschaltet wird, die Zenerdiode VD1 in Vorwärtsrichtung - Diode - einschalten und dann die Polarität der Ausgangsspannung der Source-Zweige wird sich ins gegenteil ändern. Die Diode VD2, die nur eine positive Spannung vom Ausgang des Operationsverstärkers DA2 durchlässt, eliminiert die Möglichkeit einer Polaritätsumkehr.

Quellen der bipolaren Referenzspannung
Fig. 2

Wie die Messungen zeigten, weist die beispielhafte Quelle eine Temperatur- und Zeitstabilität auf, die praktisch den Eigenschaften der Zenerdiode VD1 entspricht. Mit der im Diagramm angegebenen bipolaren Ausgangsspannung wurde es zur Stromversorgung von XNUMX-Bit-DACs und -ADCs verwendet.

Auf Abb. 2 zeigt ein Diagramm einer ähnlich arbeitenden beispielhaften Spannungsquelle, die einen Feldeffekttransistor VT1 als ein beispielhaftes Element verwendet. Es ist bekannt, dass die im Diagramm angegebene Kennlinie des Transistors bei einem Drainstrom von etwa 200 µA einen thermisch stabilen Punkt hat. Der erforderliche Stromwert wird durch Auswahl des Widerstands R3 eingestellt. Es stellte sich heraus, dass die Stabilität der Ausgangsspannung der Quelle fast die gleiche war wie die der Quelle an der Zenerdiode.

Die Belastbarkeit beider Quellen überschreitet 20 mA nicht.

Solche Geräte können in der Laborpraxis eingesetzt werden. Die Verwendung einer fortschrittlicheren Elementbasis (Präzisions-Zenerdioden, Operationsverstärker mit geringerer Nullspannungsdrift und einer hohen Verstärkung) verbessert die Parameter der beschriebenen Quellen.

Autor: L. Mashkinov, Chernogolovka, Region Moskau; Veröffentlichung: radioradar.net

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