DE1963341A1

DE1963341A1 - Konstantstromquelle

Info

Publication number: DE1963341A1
Application number: DE19691963341
Authority: DE
Inventors: Perlman Dadiv Eric
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1968-12-18
Filing date: 1969-12-17
Publication date: 1970-07-02
Also published as: US3536986A; GB1289485A; FR2026456A1

Description

Eastman Kodak Company, Rochester/ Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Konstantstromquelle

Die Erfindung betrifft eine Konstantstromquelle, Lnsbesondere für Ströme von weniger als ein Mikroampere, mit eine Gleichrichterwirkung besitzenden Bauteilen, die je einen Emitter und einen Kollektor aufweisen und von denen mindestens ein Teil eine Steuerelektrode hat, mindestens einem Widerstand, einem Ausgang und einem an eine Energiequelle anschließbaren Eingang.

Hei den bekannten Konstantstromquellen für niedrige Ströme ist die Fertigung Ln Form von integrierten Schaltungen mit sehr hohen Kosten verbunden, weil die in den Schaltungen benötigten Widerstände sii hohe ϊ J iderstandswerte aufweisen. Konstantstromquellen mit Widerständen, deren Wid«u*standswertt3 niedrig genug :sind, um eLne wirtschaftliche Purtigung in Form von integrierton Schaltungen zu geütattsn, Llafern ent" •./filier nicht fjtmüijond kleine f-Jbröniö oder weisen eine

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schlechte Regelwirkung auf.

Aufgabe der Erfindung ist as, eine KonstantstromquelLe zu schaffen, die auch für niedrige Ströme eine gute Regelwirkung aufweist und wirtschaftlich in Form oiner integrierten Schaltung hergestellt v/erden kann, weil ihre Widerstände niedrige Widers"tandwerte besitzen.

Diese Aufgabe ist, ausgehend von einer Konstantstromquelle der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Eingang mit der Steuerelektrode aina.-.* ersten der · eine Gleiohrichberv/irkinuj besitzenden Bauteile und über ein viertes dieser Bauteile mit einer '/arbindungsklerame verbunden ist, daß der Kollektor des ersten Bauteils mit der Steuerelektrode iimss 3weiten der eine Gleichrichter-Wirkung basitüsiidöii BrHifcjila und der Euittar den ersten Bauteils mit, άβια Emitt.-jr eines dritten dieser Bauteile verbunden und iibar dan v/iäorstand an dia 7arbindungsklemme angeschlo;\3nn ist, und daß dar Emitter ilas a^eitan Bauteils mit der Auagangsklerame, seiner Kollektor rsiifc der Steuerelektrode de 3 dritten Bau ta ils und der KoI la!: tor des dritten Bnut-äils mit dam 3 inen Pol der Energiaquölle verbunden sind» Dar durch den CJegenkopplimysv/i-Jtirfitand fliessenden Strom v;ird in diaser Schaltung sov/ait verstärkt, daß sich auch bei einem verhältnismäßig garin/en Widerstandsv;ert des GegsnkuppLungsviidarstandas darnalbe SpannungsabfaLL araieisn läßt, >;ie er bisher nuf irsib einom hohem i7iderstandswert 3u eeeeichen vwr,

rm folgenden ist die Erfindung onhand iinar :iuf der Ze Leimung dargestellten AusEührungsfoLiks .Vsr -^ ff induncjsgemäßun KonHtanti3troinrju*iillti im ?ίί.η^;}!.».-^ιη erläutert. Dia l'-ja t^!l jvir ^ei-jfc das i'S'jhaitbiUl iUn' iiU'5i:äiii:muj3form»

BAD ORIGINAL

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Ein Bauelement mit Gleichrichterwirkung in Form eines npn-Transistors Q₄ besitzt eine durch eine äußere Verbindung zwischen der Basis 1 und dem Kollektor 2 kurzgeschlossene Basis-Kollektor-Strecke, so daß der Transistor Q. im wesentlichen als Diode wirkt. Der Emitter des Transistors Q4 ist an eine geerdete Verbindungsklemme 4 gelegt. Der Kollektor ist einerseits über einen Widerstand 3 an den Pluspol einer Gleichspannungsquelle S angeschlossen und andererseits mit der Basis eines ein Bauelement mit Gleichrichterwirkung bildenden npn-Transistors Q. verbunden. Der bisher beschriebene Schaltungsteil hält bei SpannungsSchwankungen der Spannungsquelle S die Spannung an der Basis des Transistors Q, im wesentlichen konstant, da der Spannungsabfall über den als Diode geschalteten Transistor Q- im wesentlichen über einen weiten Stromstärkenbereich konstant bleibt.

Der Kollektor 6 des Transistors Q₁ ist mit der Basis 7 eines ebenfalls ein Bauelement mit Gleichrichterwirkung bildenden pnp-Transistors Q₂ verbunden. Der Emitter 8 des Transistors Q₂ liegt am Ausgang I der Konstantstromquelle, während der Kollektor 9 des Transistors Q₂ an die Basis 10 eines weiteren Bauelementes mit Gleichrichterwirkung in Form eines npn-Transistors Q₃ angeschlossen ist. Der Emitter 11 des Transistors Q₃ und der Emitter 12 des Transistors Q, sind beide an einen Widerstand 5 angeschlossen, so daß durch diesen die Summe der Emitterströme der Transistoren Q. und Q₃ fließt. Ebenfalls an den Pluspol der Spannungsquelle S ist der Kollektor 13 des Transistors Q₃ angeschlossen.

Der dem Ausgang I entnehmbare Strom ist konstant, da bei zunehmendem Ausgangsstrom der Basisstrom des Transistors Q₃ ebenfalls zunimmt und den Spannungsabfall am Widerstand vergrößert, wodurch die Basisspaimung am Transistor Q, wirk-

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sam herabgesetzt wird, was wiederum eine Verringerung des Basisstroms des Transistors Q₂ bewirkt, so daß der Ausgangsstrom auf seinen konstanten Wert zurückgeht.

Zum Verändern des dem Ausgang I_Q entnehmbaren Stroms braucht lediglich der Widerstandswert des Widerstandes 5 verändert zu werden.

Wird die vorstehend beschriebene Schaltung in Form einer monolithisch-integrierten Schaltung hergestellt, so weisen alle Halbleiter nahezu gleiche Temperaturkoeffizienten auf, wodurch sich ein Temperaturgleichlauf ergibt, der beim Auftreten von Temperaturschwankungen ausgleichend wirkt.

Ein weiterer besonderer Vorteil besteht darin, daß diese Schaltung als monolithisch-integrierte Schaltung leicht und kostensparend hergestellt werden kann. Es versteht sich jedoch, daß zu ihrer Herstellung auch einzelne Bau·^ teile verwendet werden könnten, um eine KonstantStromquelle von hoher Genauigkeit zu schaffen.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.)Konstantstromquelle, insbesondere für kleine Ströme, ^—^ mit eine Gleichrichterwirkung besitzenden Bauteilen, die je einen Emitter und einen Kollektor aufweisen und von denen mindestens ein Teil eine Steuerelektrode hat, mindestens einem Widerstand, einem Ausgang und einem an eine Energiequelle anschließbaren Eingang, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang mit der Steuerelektrode eines ersten (Q.) der eine Gleichrichterwirkung besitzenden Bauteile (Q₁ bis Q-) und über ein viertes (Q^) dieser Bauteile mit einer Verbindungsklemme (4) verbunden ist, daß der Kollektor (6) des ersten Bauteils (Q,) mit der Steuerelektrode (7) eines zweiten (Q2) der eine Gleichrichterwirkung besitzenden Bauteile und der Emitter (12) des ersten Bauteils (Q,) mit dem Emitter (11) eines dritten (Q₃) dieser Bauteile verbunden und über den Widerstand (5) an die Verbindungsklemme (4) angeschlossen ist, und daß der Emitter (8) des zweiten Bauteils (Q₃) mit dem Ausgang (I) , sein· Kollektor (9) mit der Steuerelektrode (10) des dritten Bauteils und der Kollektor (13) des dritten Bauteils (Q₃) mit dem einen Pol der Energiequelle (S) verbunden sind.
2. Konstantstromquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und dritte Bauteil (Q. bzw. Q₃) je ein npn-Transistor und das zweite Bauteil (Q₃) ein pnp-Transistor ist.
3. KonstantetromquelIe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ausbildung als integrierte Schaltung.

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4. Konstant.stromquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Bauelement ein npn-Transistor (Q.) ist, dessen Basis (1) mit dem Kollektor (2) verbunden ist.

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