автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Методы схемотехнического проектирования интегральных стабилизаторов напряжения с комбинированными связями для микропроцессорных систем

На правах рукописи

РГЙ од

i D rttt

f~ ^Llt /Hll.l

БАРИЛОВ Иван Васильевич

МЕТОДЫ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМИ СВЯЗЯМИ ДЛЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ

Специальность: 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Шахты - 2000

Работа выполнена на кафедре «Радиотехника» Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор СТАРЧЕНКО Е. И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

профессор БУКРЕЕВ С.С.;

кандидат технических наук, доцент ПОПОВ А.Э.

Ведущая организация: НИИ Физики Ростовского государственного

университета

Защита состоится «28» ноября 2000г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д 063.30.04 в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) по адресу: 346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).

Автореферат разослан «27» октября 2000г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Иванченко А. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. При разработке современных устройств вычислительной техники и систем управления особое внимание должно уделяться проектированию источников вторичного электропитания (ИВЭП), так как от качества питающего напряжения зависят важнейшие качественные показатели, а зачастую и работоспособность всей системы в целом. В настоящее время существует обширный класс специализированных микросхем, используемых в ИВЭП и подразделяющихся на интегральные стабилизаторы напряжения постоянного тока (ИСН) и микросхемы управления импульсными ИВЭП.

Высокие требования к стабильности выходного напряжения предъявляются ИВЭП опорных частотозадающих генераторов, цифро-аналоговых (ЦАП) и аналого-цифровых (АЦП) преобразователей, процессоров, модулей динамической памяти, микроконтроллеров. В таких случаях ИСН оказываются практически незаменимыми, поскольку импульсные ИВЭП по динамическим характеристикам уступают устройствам электропитания с непрерывным режимом работы

Постоянное повышение требований к точности, быстродействию и надежности современных микропроцессорных систем вызывает необходимость совершенствования ИВЭП. Например, при числе разрядов 10 и более максимальная инструментальная погрешность АЦП не может быть меньше абсолютной нестабильности источника опорного (эталонного) напряжения (ИОН). Другой пример: уменьшение значения выходного напряжения ИСН (у современных быстродействующих процессоров напряжение питания ядра составляет порядка 1,5 Вольт) даже при тех же требованиях к относительной стабильности приводит к необходимости снижения выходного сопротивления и абсолютной нестабильности выходного напряжения ИСН.

Ведущие зарубежные производители электронных компонентов, основываясь на использовании новейших технологий, предлагают серии ИСН, отличающихся низким падением напряжения вход-выход (LDO™), некритичностью к значению емкости нагрузки (Any САР™), применением мощных полевых транзисторов (XFET). В то же время еще не полностью исчерпаны ресурсы схемотехнических способов улучшения качественных показателей ИСН.

Традиционные пути решения задачи повышения коэффициента стабилизации по входному напряжению и снижения нестабильности по току нагрузки заключаются в увеличении петлевого усиления, повышении стабильности источника опорного напряжения, снижении коэффициента прямой передачи входного напряжения на выход стабилизатора и

уменьшении выходного сопротивления при разомкнутой петле обратной связи. Однако они уже достигли предела своих возможностей, и дальнейшее движение в данном направлении приводит к ухудшению энергетических и динамических параметров ИСН.

Существуют также способы повышения стабильности выходного напряжения при возмущениях со стороны входа и нагрузки, основанные на введении помимо общей отрицательной обратной связи прямой компенсирующей связи со входа на выход стабилизатора напряжения (так называемой связи "вперед") и применении в схеме стабилизатора местных положительных обратных связей (ПОС). Однако по различным причинам они не находят широкого применения, так как требуют точной настройки, и при этом условия настройки неодинаковы для быстрых и медленных изменений возмущающих воздействий, или же стабилизаторы оказываются потенциально неустойчивыми.

С учетом вышеизложенного особую актуальность приобретает проблема разработки новых схемотехнических решений ИСН, обеспечивающих высокую стабильность выходного напряжения при воздействии различных дестабилизирующих факторов, основными из которых являются изменения входного напряжения стабилизатора, тока нагрузки и температуры.

Цель работы н задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методов функционального построения и схемотехнического проектирования высокостабильных ИСН за счет применения различных прямых и обратных связей.

Достижение поставленной цели предполагает решение следующих основных задач:

1) исследование существующих и разработка новых методов применения ПОС в СН, основанных на использовании двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением и введении ПОС по току нагрузки;

2) анализ структурных и функциональных схем СН со связью «вперед» и разработка на его основе методики синтеза компенсирующей цепи, применение которой позволяет улучшить точностные параметры существующих и вновь разрабатываемых стабилизаторов;

3) исследование динамических режимов работы СН с прямыми и обратными связями с целью определения основных параметров, характеризующих качество работы стабилизаторов в переходных режимах и синтеза корректирующих цепей, обеспечивающих устойчивость и приемлемые динамические характеристики.

Основные методы исследования. В теоретической части работы использованы методы линейного анализа электронных схем с при

влечением теории автономного многополюсника. Экспериментальные исследования выполнены на лабораторных макетах и на ЭВМ с помощью пакета прикладных программ схемотехнического моделирования РБР^Е.

Новые научные результаты:

1 Разработаны методы проектирования стабилизаторов напряжения с ПОС по току нагрузки, на основе анализа полученных аналитических выражений показаны преимущества предлагаемых методов перед существующими, заключающиеся в снижении параметрической зависимости условий настройки и упрощении технологии изготовления ИСН.

2 Разработана методика синтеза и настройки компенсирующей цепи при использовании связи "вперед". Впервые получены обобщенные аналитические выражения условий настройки компенсирующей цепи, учитывающие место подачи компенсирующего воздействия, схему включения транзисторов в регулирующем элементе, выходное сопротивление усилителя постоянного тока и способ питания ИОН.

3 Впервые проведен сопоставительный анализ динамических параметров классического стабилизатора напряжения и стабилизатора напряжения со связью "вперед", в результате которого получены аналитические выражения и номограммы, показывающие, что применение компенсирующей связи позволяет уменьшить амплитуду выброса и сократить длительность переходного процесса на выходе ИСН при возникновении возмущений на входе.

4 Впервые получены соотношения, позволяющие осуществить выбор параметров предложенных корректирующих цепей, обеспечивающих устойчивость стабилизаторов с обратной связью по току нагрузки, причем предлагаемые корректирующие цепи не ухудшают статическую точность ИСН.

Практическая ценность работы.

1 Применение комбинированных связей позволяет существенно снизить влияние основных дестабилизирующих факторов на режимы работы прецизионных узлов ИСН и, следовательно, расширить его эксплуатационные возможности.

2 Предложенные способы построения двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением позволяют при использовании стандартной биполярной технологии создавать устройства с заданными типами ВАХ и значениями отрицательного дифференциального сопротивления, слабо зависящими от параметров активных компонентов.

3 Использование результатов проведенных исследований позволяет обеспечить разработку ИСН, превосходящих по значениям ос-

новных качественных показателей существующие, без дополнительных затрат на освоение новых микроэлектронных технологий

Внедрение результатов работы. Диссертационная работа выполнялась в рамках госбюджетных научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре «Радиотехника» Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса в 1995—2000 гг., в соответствии с приоритетными направлениями развития науки и техники по разделу «Информационные технологии и электроника», утвержденных Правительственной комиссией по научно-технической политике 21 июля 1996г. за № 2727п-П8.

Результаты диссертационной работы внедрены и используются в промышленности. Акты, подтверждающие внедрение и использование результатов диссертационной работы в промышленности и учебном процессе, приведены в диссертации.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на следующих конференциях:

- Второй Всероссийской научной конференции "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления", Таганрог, ТРТУ, ноябрь 1994г.

- Третьей Всероссийской научной конференции "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления", Таганрог, ТРТУ, октябрь 1996г.

- Всероссийской научной конференции "Радиоэлектроника, микроэлектроника, системы связи и управления", Таганрог, ТРТУ, октябрь 1997г.

- Ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ДГАС (1995-1999гг.) и ЮРГУЭС (1999-2000гг.) Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ /1-14/ и получено четыре патента РФ /15-18/. Десять из указанных работ опубликовано в центральных изданиях /1-3, 5, 6, 13, 15-18/.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 102 наименования, и приложений. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, иллюстрированного рисунками.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассматриваются возможности повышения статической точности ИСН за счет введения в схему стабилизатора напряжения, охваченного общей ООС, дополнительных контуров ПОС. В этом

плане осуществляется движение по двум направлениям: введение в схему стабилизатора положительной обратной связи по току нагрузки: синтез двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением и применение их в СН.

Рассмотрены способы снижения выходного сопротивления за счет введения в схему СН ПОС по току нагрузки. Проведен анализ схем СН с введением ПОС по току нагрузки, в результате которого получены аналитические выражения для выходного сопротивления. Показано, что введение в СН дополнительных контуров ПОС позволяет уменьшить значения выходного сопротивления и нестабильности по току нагрузки.

Один из предложенных способов введения ПОС по току нагрузки иллюстрируется рисунком и заключается в применении в регулирующем элементе (РЭ) двух последовательно включенных транзисторов одного типа проводимости и повторителя тока (ПТ), причем базы транзисторов УТ2 и УТ1 подключены ко входу и выходу ПТ соответственно. В этом случае результирующий коэффициент передачи по току РЭ определится выражением:

где Ь - И- параметры РЭ. УТ1. УТ2 и ПТ соответственно, за входной узел принимается вывод 1. за выходной - 2:

Ь'вх I РЭ -

(1)

УТ2

Увых

&

V/

-о

ПТ

УТ1

о

ш

J

J

I

¡_Х___I

, <з М

— упт !

ион

о

Рисунок - Функциональная схема ИСН с ПОС по току нагрузки

В отличие от существующих, предложенные способы отличаются слабой зависимостью условий настройки контуров ПОС от абсолютных значений параметров элементов, что позволяет скомпенсировать изменение усилительных свойств транзисторов при вариациях температуры, расширяет эксплуатационные возможности ИСН и упрощает технологию их изготовления.

Далее предлагаются способы повышения статической точности ИСН, основанные на включении приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением в различные функциональные узлы.

Показано, что применение отрицательных сопротивлений в делителе напряжения обратной связи может вести к росту коэффициента передачи делителя и, следовательно, к увеличению петлевого усиления. В результате этого повышается коэффициент стабилизации по входному напряжению и снижается нестабильность по току нагрузки и по напряжению источника опоры. При достаточно большом коэффициенте передачи делителя напряжения обратной связи нестабильность выходного напряжения СН определяется, в основном, нестабильностью параметров применяемого двухполюсника с отрицательным сопротивлением.

Раскрыты возможности повышения коэффициента стабилизации по входному напряжению и снижения нестабильности по току нагрузки СН за счет включения двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением в источник опорного напряжения (ИОН), последовательно и параллельно на вход регулирующего элемента, последовательно и параллельно на выход стабилизатора. Проведенный анализ показывает, что применение приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением в различных функциональных узлах СН позволяет повысить петлевое усиление, снизить коэффициент прямой передачи и выходное сопротивление, что ведет к росту стабильности выходного напряжения при воздействии различных дестабилизирующих факторов.

Рассмотрен класс ИОН с отрицательным коэффициентом стабилизации. Показано, что при питании ИОН с отрицательным коэффициентом стабилизации с выхода стабилизатора выражение для петлевого усиления Ти можно представить в виде:

где Кл, Кущ и КРЭ - коэффициенты передачи по напряжению делителя напряжения обратной связи, усилителя постоянного тока и регулирующего элемента соответственно; К'оп - стабильность ИОН.

■-пр^РЭ с^ч

коп (Я

1 + тм

Следовательно, применение ИОН с отрицательным коэффициентом стабилизации, напитанного с выхода стабилизатора, позволяет несколько увеличить петлевое усиление, причем тем больше, чем меньше К'эг! по абсолютному значению

В случае питания источника опорного напряжения с отрицательным коэффициентом стабилизации со входа стабилизатора петлевое усиление и выходное сопротивление не изменяется, а нестабильность по входному напряжению 0 представится в виде:

к К - ^УПТ^-РЭ лпрл?э ь

(.) = оп

'-'■и

где Кпр- коэффициент прямой передачи входного возмущения на вход регулирующего элемента.

В этом случае петлевое усиление не изменяется, а при соответствующем значении К'с- система становится инвариантной к возмущению на входе.

Определены условия, при которых возможна физическая реализация предлагаемых способов использования двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением в СН. Наложены ограничения на значения отрицательных дифференциальных сопротивлений и типов вольтамперных характеристик двухполюсников, применяемых в различных функциональных узлах СН. Невыполнение указанных требований ведет к нарушению устойчивости СН. Даны практические рекомендации по применению двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением в СН. позволяющие осуществить выбор схемы включения таких приборов, снизить минимально допустимую разность напряжений вход-выход и уменьшить мощность, рассеиваемую стабилизатором.

Рассмотрены способы построения двухполюсников, выполненных

на основе биполярных транзисторов, с прогнозируемыми или заданными характеристиками, такими как область рабочих напряжений и токов, значение отрицательного дифференциального сопротивления, тип вольт-амперной характеристики. Предложены новые схемы двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Для предложенных схем получены аналитические выражения для определения отрицательного дифференциального сопротивления.

Во второй главе проведен анализ структурных и функциональных схем с компенсирующей связью «вперед», в результате которого получены условия настройки компенсирующей цепи, при выполнении

которых ошибка на выходе стабилизатора при возмущении на входе может быть сведена к нулю. Предложена методика синтеза компенсирующей цепи, на ее основании получены функциональные схемы стабилизаторов напряжения, в результате анализа которых также получены условия настойки. Приведены примеры схемотехнической реализации ИСН и ИОН с использованием компенсирующей связи «вперед».

Наличие цепи прямой передачи входного напряжения на выход стабилизатора приводит к изменению выходного напряжения при изменении входного. Введение компенсирующей цепи, вызывающей при этом противоположное по знаку изменение выходного напряжения может вести к значительному снижению нестабильности выходного напряжения по входному. Показано, что введение компенсирующей связи "вперед" эквивалентно изменению коэффициента прямой передачи. Компенсирующая цепь, как и цепь прямой передачи, не входит в замкнутый контур регулирования и поэтому не оказывает влияния на устойчивость системы.

В результате анализа функциональных схем СН с подачей компенсирующего воздействия в цепь сигнала обратной связи, в источник опорного напряжения, на выход стабилизатора и на вход регулирующего элемента получены соответствующие выражения для определения коэффициента нестабильности выходного напряжения. Из условия равенства нулю коэффициента нестабильности выходного напряжения определены соответствующие условия настройки компенсирующей цепи, при выполнении которых система становится инвариантной к возмущению на входе.

Полученные выражения коэффициента нестабильности выходного напряжения и условий настройки компенсирующей цепи обобщены и представлены в виде таблиц, учитывающих место подачи компенсирующего воздействия (в цепь сигнала обратной связи, в источник опорного напряжения, на выход стабилизатора, на вход регулирующего элемента), тип РЭ (с эмиттерным и коллекторным выходом регулирующего транзистора), выходное сопротивление УПТ (низкое - для усилителя напряжения и высокое - для усилителя тока) и способ питания ИОН (со входа и с выхода ИСН).

Полученные соотношения позволяют решить задачу повышения коэффициента стабилизации по входному напряжению путем синтеза компенсирующей цепи с требуемым коэффициентом передачи. С точки зрения возможности физической реализации наиболее перспективным является введение компенсирующей связи на вход регулирующего элемента, так как в этом случае в условие настройки входит минимальное количество параметров.

Предложена методика синтеза компенсирующей цепи на основе повторителя тока и компенсирующего сопротивления, позволяющая вводить связь "вперед'' не только во вновь разрабатываемых схемах, но

и в существующих. Основным достоинством введения компенсирующей связи с помощью повторителя тока является то. что такой способ повышения коэффициента стабилизации по входному напряжению может быть реализован практически в любой схеме СН, так как не возникает проблема согласования потенциалов и не нарушается устойчивость.

Таблица - Выбор значения компенсирующего сопротивления Z.-

для достижения инвариантности по входному напряжению:

Место подачи компенсирующего воздействия Условие настройки компенсирующей цепи

В цепь сигнала обратной связи Z, =R,(y;1.ynT-Znp-K=v-l)

В цепь сигнала обратной связи с повторителем Z, = К--У21.УП7'2П?- Кзх

В источник опорного напряжения Z:.; = R;;CH" У2 1 .УПТ' Znp- К5:<

На вход регулирующего транзистора Z= Zn?. Квх

На выход СН с эмиттерным выходом регулирующего транзистора f z Л 7. ~(г , - 7. ) 1 i К ч ! )

На выход СН с коллекторным выходом регулирующего транзистора ( Z-- 1 /. г 1 • К 1 /-.. ) -

где И-, Ъ.. 14, Ъ7р. - сопротивление делителя напряжения

обратной связи. ИОН. нагрузки, эмиттера РЭ. прямой передачи и эквивалентное соответственно; коэффициент К;,х учитывает способ включе-

ния ИОН.

На основе предложенной методики получены новые схемы стабилизаторов напряжения, обладающие повышенным коэффициентом стабилизации по входному напряжению. Для предложенных схем получены условия настройки компенсирующей цепи, сформулированы требования, которым должны удовлетворять параметры компенсирующей цепи. Даны практические рекомендации по применению различных способов введения компенсирующей связи в СН.

Проанализировано влияние нестабильности ИОН на стабильность выходного напряжения всего стабилизатора Полученные условия настройки компенсирующей цепи учитывают и нестабильность ИОН, и его способ питания - со входа или с выхода СН. Предложены схемы

параметрических ИОН с компенсирующей связью «вперед», для которых также получены условия настройки.

Показано, что из за режимной зависимости параметров ИСН и ИОН условие настройки может выполняться только в одной точке, при определенных значениях тока нагрузки или входного напряжения. Зато в окрестностях этой точки может быть получен существенный выигрыш в коэффициенте стабилизации по сравнению с аналогичными схемами ИСН и ИОН без компенсирующей связи.

Третья глава посвящена анализу динамических показателей качества выходного напряжения стабилизаторов. Получены аналитические выражения и номограммы для определения амплитуды выброса и времени переходного процесса в СН с компенсирующей связью «вперед» в зависимости от разброса параметров элементов. Определены условия устойчивости стабилизаторов напряжения с применением ПОС по току нагрузки.

На основании выражений, полученных в первой главе, определены выходные напряжения для классической схемы СН и схемы с компенсирующей связью «вперед» в операторной форме как функции комплексной переменной, входного напряжения и параметров схем. В результате анализа полученных выражений показано, что введение связи «вперед» не изменяет вида передаточной функции петлевого усиления и, следовательно, не нарушает и устойчивости стабилизатора. О характере переходного процесса удобно судить по значению параметра определяемого выражением:

где х-1 - постоянная времени, обусловленная наличием емкости нагрузки; т2 = Т0 тСР - постоянная времени, обусловленная инерционностью усилителя постоянного тока; Тц - петлевое усиление; тСР - постоянная времени, соответствующая частоте среза асимптоты минус 20 дБ/дек ЛАЧХ петлевого усиления; ан = т]/тср - нормирующий коэффициент, показывающий, во сколько раз отличаются постоянные времени хх и тСР.

Так, при ^ > 1 имеет место апериодический процесс, а при £ < 1 -колебательный. На практике наиболее часто имеет место колебательный переходный процесс, так как для получения апериодического переходного процесса необходимо увеличивать емкость нагрузки, что ведет к ухудшению массогабаритных параметров стабилизатора и

(4)

увеличению длительности переходного процесса, или снижать петлевое усиление, что ведет к росту статической ошибки на выходе стабилизатора.

Получены аналитические выражения для оценки основных динамических параметров классического стабилизатора напряжения и стабилизатора напряжения со связью "вперед", таких как амплитуда выброса и длительность переходного процесса. Отношение амплитуд выброса для схем с компенсирующей цепью и без компенсирующей цепи, можно определить следующим выражением:

ЛИвыбрк _ (ИИ 5к)2 + (Ато)]2 т

выбр у (атпр - 1)" + (х„рй)" где Ат - разность постоянных времени цепи прямой передачи и компенсирующей цепи; 8К- коэффициент, характеризующий отклонение значения активной составляющей компенсирующего сопротивления от условия настройки; тПР - постоянная времени цепи прямой передачи

/1 + Т, 2 а = —-- ; со = ---а .

2ЧХ2 V

Получено выражение для определения отношения длительностей переходных процессов в схемах с компенсирующей цепью и без компенсирующей цепи от точности выполнения условия настройки в следующей форме:

]п ^^ зьер к

— _1+ — , (6) 'уст 1п выбр

^^доп

где Аидоп - заданное допустимое значение ошибки относительно установившегося значения выходного напряжения, по достижении которого переходной процесс считается оконченным.

На основании полученных выражений построены номограммы, по которым можно определить отношение амплитуд выброса и длительности переходных процессов в схемах с компенсирующей цепью и без компенсирующей цепи при различной точности выполнения условия настройки. Показано, что применение компенсирующей связи «вперед» позволяет уменьшить амплитуду выброса и сократить длительность переходного процесса при воздействии на входе стабилизатора единичного скачка напряжения даже при неточном выборе или технологическом разбросе параметров компенсирующей цепи.

Установлено, что введение компенсирующей связи на управляющий вход регулирующего транзистора наиболее предпочтительно и с точки зрения динамической точности, и с точки зрения энергетических параметров стабилизатора.

Показано, что введение в схему СН обратной связи по току нагрузки; с целью снижения выходного сопротивления, в отличие от связи «вперед», непременно ведет и к изменению петлевого усиления, причем такая обратная связь оказывается положительной. Для СН с введением ПОС по току нагрузки в ИОН с помощью датчика тока предложен способ подключения корректирующей цепи, позволяющий обеспечить устойчивость даже в случае отрицательных значений выходного сопротивления. Получено соответствующее условие устойчивости в следующем виде:

Г/ \~2

+ ^ (у) то(т1 + тг) '

где хд = тпос - (т1 + т2) ; Тдт - постоянная времени корректирующей

цепи; тпос - постоянная времени, обусловленная наличием ПОС.

Рассмотрены схемы СН с введением местной ПОС по току нагрузки в цепь регулирующего элемента. Показано, что введение обратной связи подобным образом ведет к изменению результирующего коэффициента передачи по току регулирующего элемента Ь21.РЭ. При этом возможно изменение направления приращения входного тока регулирующего элемента на противоположное, то есть Ь;1 РЭ принимает отрицательное значение. В этом случае условие устойчивости СН может быть представлено в следующем виде: „ С-

С1>——• (8)

|п21 .РЭ|

где Сх и Сн - емкости конденсаторов цепи коррекции и нагрузки соответственно.

В четвертой главе рассмотрены схемотехнические реализации ИСН с прямыми и обратными связями. Основная задача, которая ставилась при разработке приведенных ИСН, - раскрыть на конкретных примерах возможности применения предложенных способов введения ПОС по току нагрузки и связи «вперед» в сочетании с существующими методами построения высококачественных ИСН. Представлены

принципиальные схемы разработанных стабилизаторов, их описание, схемы тестирования и методики настройки. Приведены результаты измерений и машинного моделирования. Полумены экспериментальные подтверждения результатов проведенных теоретических исследований

На основе предложенных в первой и третьей главах методов и схемотехнических приемов повышения статической и динамической точности СН разработана схема стабилизатора с положительной обратной связью по току нагрузки в цепи регулирующего транзистора. В разработанном стабилизаторе применяется температурно-стабильный источник опорного напряжения на основе ширины запрещенной зоны кремния, функционально и схемотехнически совмещенный с усилителем постоянного тока. Имеются цепи защиты регулирующего транзистора от перегрузок по току и мощности.

Представлены результаты экспериментальных исследований стабилизаторов с ПОС по току нагрузки и без нее. В результате сопоставительного анализа полученных экспериментальных данных показано, что введение положительной обратной связи по току нагрузки позволяет существенно уменьшить выходное сопротивление, снизить нестабильность по току нагрузки и повысить температурную стабильность выходного напряжения стабилизатора. При этом стабилизатор не теряет устойчивости и не ухудшается его динамическая точность.

На основе одной из предложенных во второй главе функциональных схем разработан стабилизатор напряжения постоянного тока с введением компенсирующей связи «вперед» на базу регулирующего транзистора. В разработанном стабилизаторе применяется температурно-стабильный источник опорного напряжения, функционально совмещенный с усилителем постоянного тока, имеются цепи защиты регулирующего транзистора от перегрузок по току и мощности.

Прехзагаемые ИСН могут быть изготовлены как в полном технологическом процессе, так и на основе базовых матричных кристаллов (БМК). например, типа «Енисей». Во втором случае многоколлекторные и многоэмиттерные транзисторы, а также транзисторы с разными площадями переходов могут быть реализованы параллельным включением необходимого числа однотипных транзисторов.

Показано, что применение компенсирующей связи «вперед» дает возможность улучшить точностные характеристики не только вновь разрабатываемых стабилизаторов, но и уже существующих. Приведен пример использования компенсирующей связи «вперед» в стабилизаторе. выполненном на основе интегральной микросхемы типа К142ЕН1.

Результаты экспериментальных исследований представлены в виде графиков и таблиц основных параметров разработанных стабилизаторов и аналогичных СН, но без компенсирующей цепи. В результате сопоставительного анализа полученных экспериментальных данных показано, что введение компенсирующей связи предложенным способом, с помощью повторителя тока, позволяет существенно улучшить такие качественные показатели СН, как коэффициент стабилизации по входному напряжению и коэффициент ослабления пульсаций. При этом, что немаловажно, не ухудшаются такие параметры, как коэффициент стабилизации по току нагрузки, температурная стабильность выходного напряжения, минимально допустимая разность напряжений вход-выход стабилизатора и другие энергетические и эксплуатационные характеристики.

Разработана методика настройки компенсирующей цепи и регулировки выходного напряжения, позволяющая получить максимально возможный коэффициент стабилизации при заданных значениях входного напряжения и тока нагрузки. Но даже и без настройки, при отклонении номинала компенсирующего сопротивления от условия настройки на 10—50%, реальный выигрыш в коэффициенте стабилизации составляет 2-10 раз.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Разработаны методы схемотехнического проектирования стабилизаторов напряжения, основанные на введении компенсирующей связи «вперед» и ПОС по току нагрузки, отличающиеся слабой параметрической зависимостью условий настройки и позволяющие создавать новые схемы стабилизаторов напряжения, обладающих улучшенными точностными параметрами при воздействии основных дестабилизирующих факторов (изменении входного напряжения, тока нагрузки и температуры).

2 Разработаны новые схемы двухполюсников, имеющих на вольт- амперной характеристике участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и и отличающихся высокой степенью прогно-зируемости параметров, а также показана целесообразность применения таких устройств в некоторых функциональных узлах ИСН для повышения статической точности.

3 Впервые получены обобщенные аналитические выражения условий настройки для СН с введением связи «вперед», позволяющие выбрать параметры компенсирующей цепи, при которых система становится инвариантной к возмущению на входе.

4 Разработана методика синтеза и настройки компенсирующей цепи при использовании связи "вперед", позволяющая достичь максимально возможного коэффициента стабилизации по входному напряжению. даны рекомендации по применению подсхемы компенсации в различных типах уже существующих и вновь разрабатываемых ПСН и

иен.

5 Проведен анализ обобщенных схем стабилизаторов напряжения с компенсирующей связью «вперед» и обратными связями по току нагрузки, в результате которого разработаны рекомендации по применению комбинированных обратных связей в стабилизаторах напряжения с целью улучшения их статических и динамических точностных характеристик.

6 Сформулированы требования к параметрам предложенных корректирующих цепей, позволяющие обеспечить устойчивость и заданные показатели качества переходных процессов в стабилизаторах с ПОС по току нагрузки без ухудшения их статической точности.

7 Получены экспериментальные подтверждения результатов теоретических исследований на основе проведенных лабораторных исследований натурных образцов разработанных стабилизаторов и машинного моделирования. Показано, что применение предложенных схемотехнических методов позволяет получить реальный выигрыш в коэффициенте стабилизации в 2-10 раз практически без ухудшения других параметров ИСН.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1 Барилов И. В. Использование отрицательных сопротивлений в стабилизаторах напряжения с непрерывным регулированием // Радиоэлектроника, микроэлектроника, системы связи и управления: Тез. докл. Всероссийской науч. конф. студентов и аспирантов, 9-10 октября 1997г.— Таганрог: ТРТУ, 1997.— С. 5.

2 Барилов И. В. Методы создания двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1999. № 3.— С. 94-96.

3 Барилов И. В. Проблемы разработки вторичных источников питания современных микропроцессорных систем // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2000. № 3.— С. 18-19.

4 Барилов И. В. Устройства с отрицательным дифференциальным сопротивлением // Современные проблемы техники, технологии и экономики сервиса: Сб. науч. тр. молодых ученых и аспирантов > Под ред. Н. Н. Прокопенко,— Шахты: ДГАС, 1998,— Вып. 21.— С. 46 - 48.

5 Барилов И. В., Андреев А. А. Повышение статической точности стабилизаторов напряжения с непрерывным регулированием // Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Тез. докл. Третьей Всероссийской науч. конф. студентов и аспирантов, 10-11 октября 1996г.—Таганрог: ТРТУ, 1996.—С. 13-14.

6 Барилов И. В., Бондаренко Д. А., Манжула В. Г., Старчен-ко Е. И. Компенсационный стабилизатор напряжения с обратной связью по току нагрузки // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1999. №3,— С. 92-94.

7 Барилов И. В., Бондаренко Д. А., Старченко Е. И. Местная положительная обратная связь по току нагрузки в выходных каскадах аналоговых устройств // Информационные технологии в науке и образовании: Сб. науч. тр. / Под ред. К. Е. Румянцева.— Шахты: ДГАС, 1998.— Вып. 28,— С. 69 - 74.

8 Барилов И. В., Бондаренко Д. А., Старченко Е. И. Схемотехнические методы применения положительной обратной связи в стабилизаторах напряжения // Современные проблемы техники, технологии и экономики сервиса: Сб. науч. тр. молодых ученых и аспирантов / Под ред. Н. Н. Прокопенко.— Шахты: ДГАС, 1998.— Вып. 27,— С. 40 - 44.

9 Барилов И. В., Манжула В. Г., Старченко Е. И. Повышение стабильности источника опорного напряжения // Электронные устройства и информационные технологии: Сб. науч. тр. / Под ред.

B. С. Плаксиенко.— Шахты: ШТИБО, 1994,— Вып. 6,— С. 45-46.

10 Барилов И. В., Старченко Е. И. Источник опорного напряжения // Радиоэлектроника и физико-химические процессы: Сб. науч. тр. / Под ред. В. С. Плаксиенко.— Шахты: ДГАС, 1997,— Вып. 20.— С. 50-52.

11 Барилов И. В., Старченко Е. И. Применение в делителе напряжения обратной связи отрицательных сопротивлений // Сб. науч. тр. молодых ученых и аспирантов / Под ред. Н. Н. Прокопенко.— Шахты: ДГАС, 1997.—Вып. 24,—С. 65 - 70.

12 Барилов И. В., Старченко Е. И., Старченко И. Е. Применение связи «вперед» в стабилизаторах напряжения с непрерывным регулированием // Радиоэлектроника и физико-химические процессы: Сб. науч. тр. / Под ред. В. С. Плаксиенко,— Шахты: ДГАС, 1997,— Вып. 20.—

C. 43-46.

13 Барилов И. В., Старченко И. Е. Источники опорного напряжения с отрицательным коэффициентом стабилизации // Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Тез. докл. Второй Всероссийской науч. студ. конф., 17-18 ноября 1994г.— Таганрог: ТРТУ, 1994,—С. 165.

14 Критерии и методы построения систем защиты импульсных ИВЭП на основе интегральных микросхем управления / Барилов И. В.. Манжула В. Г.. Старченко Е. И.. Старченко И. Е. И Радиотехника: Сб. науч. тр. / Под ред. В. С. Плаксиенко.— Шахты: ДГАС, 1995.— Вып. 12,—С. 52-53.

15 Пат. 2101751 РФ, МПК 6 в 05 Р 3 26. Источник опорного напряжения / И. В. Барилов, Е. И. Старченко: Донская государственная академия сервиса,— № 95121673/09: Заяв. 19.12.95; Опубл. 10.01.98. Бюл. № 1.

16 Пат. 21 17982 РФ. МПК 6 й 05 Р 1/56. Компенсационный стабилизатор напряжения / И. В. Барилов, Е. И. Старченко; Донская государственная академия сервиса.— №96115643/09; Заяв. 26.07.96; Опубл. 20.08.98, Бюл. №23.

17 Пат. 2151459 РФ, МПК 7 Н 02 М 3/137, в 05 Б 1/56. Стабилизатор напряжения / И. В. Барилов, Д. А. Бондаренко, Е. И. Старченко; Донская государственная академия сервиса.— №99102298/09; Заяв. 01.02.99; Опубл. 20.06.2000, Бюл. № 17.

18 Пат. 2152640 РФ, МПК 7 й 05 Б 1/56. Стабилизатор напряжения / И. В. Барилов, Д. А. Бондаренко, Е. И. Старченко; Донская государственная академия сервиса.— №99120825/09; Заяв. 28.09.99; Опубл. 10.07.2000, Бюл. № 19.

ЛР .4« 021045 от 11 04 96 г. Подписано в печать 24.10 2000г. Формат бумаги 60x50/16 Печать оперативная Усл. п .1.1.2. Уч -изд .1 1.0. Тираж 100 жз Заказ МО 13.

ПЛД N° 65-175 от 0? 11.99г. ЮРГУЭС. Лаборатория оперативной печати. 346500, г. Шахты. Ростовская обл., ул. Шевченко, 147

ВВЕДЕНИЕ.

1 МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ.

1.1 Интегральные стабилизаторы напряжения с обратной связью по току нагрузки.

1.2 Применение в стабилизаторах напряжения двухполюсников, обладающих отрицательным дифференциальным сопротивлением.

1.3 Разработка устройств с детерминированной вольт-амперной характеристикой., имеющей участок с -отрицательным дифференциальным сопротивлением.

1.4 Выводы.

2 МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ИШЕГРАЖНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ С КОМПЕНСИРУЮЩЕЙ СВЯЗЬЮ "ВПЕРЕД".

2.1 Анализ структурных и функциональных схем ИСН с компенсирующей связью "вперед".

2.2 Источники опорного напряжения с компенсирующей связью "вперед"

2.3 Выводы.

3 АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В СТАБИЛИЗАТОРАХ НАПРЯЖЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМИ СВЯЗЯМИ.

3.1 Переходные процессы в стабилизаторах напряжения с компенсирующей связью «вперед»

3.2 Устойчивость стабилизаторов напряжения с положительной обратной связью по току нагрузки в цепи источника опорного напряжения

3.3 Устойчивость стабилизаторов напряжения с положительной обратной связью по току нагрузки в цепи: регулирующего элемента

3.4 Выводы

4 СХЕМНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

РАЗРАБОТАННЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

4.1 Интегральные стабилизаторы: напряжения: с положительной обратной связью по току нагрузки

4.2 Интегральные стабилизаторы напряжения с компенсирующей, связью «вперед».

4.3 Выводы

При разработке современных устройств вычислительной техники и систем управления особое внимание должно уделяться проектированию источников вторичного электропитания (ИВЭ11), так как от качества питающего напряжения зависят важнейшие качественные показатели, а зачастую и работоспособность всей системы в целом /28, 72, 77/. В настоящее время существует обширный класс специализированных микросхем, используемых в ИВЭП и подразделяющихся на интегральные стабилизаторы напряжения постоянного тока (ИСН) и микросхемы управления импульсными ИВЗП /42, 55/.

Высокие требования к стабильности выходного напряжения предъявляются ИВЭП опорных частотозадающих генераторов, цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей, точных измерительных устройств и других /33, 81, 88/. В таких случаях ИСН оказываются практически незаменимыми, поскольку импульсные ИВЗП по динамическим характеристикам уступают устройствам электропитания с непрерывным режимом работы /10, 42, 83/. Широкое применение ИСН находят в ИВЭП с частичной или полной децентрализацией электропитания. В этих системах ИСН помимо стабилизации напряжения выполняют также дополнительные функции: развязку нескольких потребителей по питанию, фильтрацию помех, защиту от аварийных режимов работы /48/.

Постоянное повышение требований к точности, быстродействию и надежности современной электронной аппаратуры вызывает необходимость совершенствования ИВЭП. Ведущие зарубежные производители электронных компонентов, основываясь на использовании новейших технологий, предлагают серии ИСН, отличающихся низким падением напряжения вход-выход (LDO™), некритичностью к значению емкости нагрузки (Any САР™), применением мощных полевых транзисторов (XFET) /98, 102/.

В то же время еще не полностью исчерпаны ресурсы схемотехнических способов улучшения качественных показателей ИСН. С учетом вышеизложенного особую актуальность приобретает проблема разработки новых схемотехнических решений ИСН, обеспечивающих высокую стабильность выходного напряжения при воздействии различных дестабилизирующих факторов, основными из которых являются изменения входного напряжения стабилизатора, тока нагрузки и температуры.

Традиционные пути решения задачи повышения коэффициента стабилизации по входному напряжению и снижения нестабильности по току нагрузки заключаются в увеличении петлевого усиления, повышении стабильности источника опорного напряжения, снижении коэффициента прямой передачи входного напряжения на выход стабилизатора и уменьшении выходного сопротивления при разомкнутой петле обратной связи. Однако они уже достигли предела своих возможностей, и дальнейшее движение в данном направлении приводит к ухудшению энергетических и динамических параметров ИСН /82, 84, 89/.

Существуют также способы повышения стабильности выходного напряжения ИСН при возмущениях со стороны входа и нагрузки, основанные на использовании комбинированной связи, получающейся в результате введения помимо общей отрицательной обратной связи (ООС) дополнительных связей других типов. В качестве таких связей могут выступать положительная обратная связь (ПОС); обратная связь по току нагрузки; прямая компенсирующая связь со входа на выход стабилизатора — связь "вперед", и другие /2, 3, 32, 68, 74—76/. Однако подобным способам повышения стабильности выходного напряжения в литературе уделяется мало внимания, и на практике они не находят широкого применения, так как или требуют точной настройки, и при этом условия настройки неодинаковы для быстрых и медленных изменений возмущающих воздействий, или же стабилизаторы оказываются неустойчивыми/37,71/.

Целью диссертационной работы является разработка методов функционального построения и схемотехнического проектирования высокостабильных ИСН за счет применения различных прямых и обратных связей

Достижение поставленной цели предполагает решение следующих основных задач:

1) исследование существующих и разработка новых методов применения НОС в ИСН, основанных на введении обратной связи по току нагрузки и использовании двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением;

2) анализ структурных и функциональных схем ИСН со связью «вперед» и разработка на его основе методики синтеза компенсирующей цепи, применение которой позволяет улучшить точностные параметры существующих и вновь разрабатываемых ИСН;

3) исследование динамических режимов работы СН с прямыми и обратными связями с целью определения основных параметров, характеризующих качество работы стабилизаторов в переходных режимах и синтеза корректирующих цепей, обеспечивающих устойчивость и приемлемые динамические характеристики.

При решении указанных задач в теоретической части работы применяются методы линейного анализа электронных схем с привлечением теории автономного многополюсника. Экспериментальные исследования выполнены на лабораторных макетах и на ЭВМ с помощью пакета прикладных программ схемотехнического моделирования РЗР18Е.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и приложения.

Основные результаты работы докладывались, обсуждались и получили' одобрение на следующих конференциях:

- Второй Всероссийской научной студенческой конференции "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления", Таганрог, ТРТУ, ноябрь 1994г.

- Третьей Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления", Таганрог, ТРТУ, октябрь 1996г.

116

- Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, микроэлектроника, системы связи и управления", Таганрог, ТРТУ, октябрь 1997г.

- Ежегодных научно-технических конференциях студентов, аспирантов, преподавателей и сотрудников ДГАС (1995-1999гг.) и ЮРГУЭС (1999-2000гг.)

По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ /1224, 55/ и получено четыре патента РФ /62 - 65/.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. А. с. 1129594 СССР. Стабилизатор постоянного напряжения / Б. И. Чемерисов,— Опубл. в Б. И., 1984, № 46.

2. А. с. 222746 СССР. Устройство для подавления положительных и отрицательных выбросов выходного напряжения / Ж. А. Мкртчян, Л. Г. Карташян, Н. Г. Восканян.— Опубл. в Б. И., 1968, № 23.

3. А. с. 548927 СССР. Ограничитель провалов выходного напряжения стабилизатора / Д. А. Кормилицин, А. Д. Шевкунов.— Опубл. в Б. И, 1977, № 8.

4. А. с. 744914 (СССР). Устройство с 8-образной выходной вольтамперной характеристикой / Е. И. Баскаков, В. В. Смирнов, Л. Н. Степанова.— Опубл. в Б. И., 1980, № 24.

5. А. с. 866550 (СССР). Стабилизатор постоянного напряжения параллельного типа / И. Л. Кольцов.— Опубл. в Б. И., 1981, № 35.

6. Алексеенко А. Г., Коломбет Е. А., Старо дуб Г. И. Применение прецизионных аналоговых ИС.— М.: Радио и связь, 1981.— 224 с.

7. Алексеенко А. Г., Шагурин И. И. Микросхемотехника: Учеб пособие для вузов / Под ред. И. П. Степаненко.— М.: Радио и связь, 1982.— 416 с.

8. Андриевский Б. М., Исаков А. Б., Соколов Ю. М. Схемотехника цепей защиты интегральных стабилизаторов напряжения // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю. й. Конева.— М.: Радио и связь, 1985,—Вып. 16,—С. 176-180.

9. Анисимов В. И. Топологический расчет электронных схем.— Л.: Энергия, 1977,—240 с.

10. Анисимов В. И., Капитонов М. В., Рогач А. И. Переходные процессы интегральных стабилизаторов напряжения в нелинейных режимах // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю. И. Конева.— М.: Радио и связь, 1983,— Вып. 14,—С. 128-137.

11. Арефьев А. А. Баскаков Е. Н., Степанова Л. Н. Радиотехнические устройства на транзисторных эквивалентах р-п-р-п структуры.— М.: Радио и связь, 1982.— 104 с.

12. Барилов И. В. Методы создания двухполюсников с отрицательным дифференциальным сопротивлением // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1999. № 3,—С. 94-96.

13. Барилов И. В. Проблемы разработки вторичных источников питания современных микропроцессорных систем // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2000. №3,—С. 18-19.

14. Барилов И. В. Устройства с отрицательным дифференциальным сопротивлением // Современные проблемы техники, технологии и экономики сервиса: Сб. науч. тр. молодых ученых и аспирантов / Под ред. И. П. Прокопенко. -Шахты. ДГАС, 1998,- Вып. 21.— С. 46 - 48.

15. Барилов И. В., Бондаренко Д. А., Манжула В. Г., Старченко Е. И.

16. Компенсационный стабилизатор напряжения с обратной связью по току нагрузки // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1999. № 3.— С. 92—94.

17. Барилов И. В., Манжула В. Г., Старченко Е. И. Повышение стабильности источника опорного напряжения // Электронные устройства и информационные технологии: Сб. науч. тр. / Под ред. В. С. Плаксиенко.— Шахты: ШТИБО, 1994,—Вып. 6,—С. 45-46.

18. Барилов И. В., Старченко Е. И. Источник опорного напряжения // Радиоэлектроника и физико-химические процессы: Сб. науч. тр. / Под ред. В. С. Плаксиенко.— Шахты: ДГАС, 1997,— Вып. 20.— С. 50-52.

19. Барилов И. В., Старченко Е. И. Применение в делителе напряжения обратной связи отрицательных сопротивлений // Сб. науч. тр. молодых ученых и аспирантов / Под ред. П. Н. Прокопенко.— Шахты: ДГАС, 1997,— Вып. 24.— С. 65 70.

20. Баскаков Е, П., Степанова Л. Н. Анализ усилителей на элементах с вольт-амперной характеристикой Б-типа // Преобразование и передача информации.— Киев: Изд. Института кибернетики АН УССР, 1974.— С. 84-91.

21. Бенинг Ф. Отрицательные сопротивления в электронных схемах / Пер. с нем. П. С. Богуславского; Под ред. Д. П. Линде.— М.: Сов. радио, 1975,— 288 с.

22. Бессонов Л. А. Линейные электрические цепи. Новые разделы курса теоретических основ электротехники: Учеб. пособие для студ. электротехн. и радиотехн. специальностей вузов.— М.: Высш. школа, 1983.—336 с.

23. Букреев С. С. Силовые электронные устройства: Введение в автоматизированное проектирование.— М.: Радио и связь, 1982.— 256 с.

24. Букреев С. С. Скримников В. П. Коррекция динамических характеристик микроэлектронных стабилизаторов серии 142 // Электронная техника в автоматике: Сб. статей /' Под ред. Ю. И. Конева.— М.: Сов. радио, 1978,— Вып. 10,- С. 167-173.

25. Букреев С. С., Полянин, К. П. О связи динамических и энергетических характеристик непрерывных компенсационных стабилизаторовнапряжения // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю. И. Конева,- М.: Сов. радио, 1980.— Вып. П.—С. 167-174.

26. Букреев С. С., Полянин К. П. Формирование динамических свойств микроэлектронных стабилизаторов серии 142ЕН // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. КЗ. И. Конева.— М.: Радио и связь, 1984,—Вып. 15,—С. 155-159.

27. Волгин Л. И. Высокостабильные усилительные устройства. Методы построения, схемотехника.— Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1983.— 128 с.

28. Гитис Э. И., Пискулов Е. А. Аналого-цифровые преобразователи: Учеб. пособие для вузов.— М.: Энергоиздат, 1981.— 360 с.

29. Горошков Б. И. Радиоэлектронные устройства: Справочник.— М.: Радио и связь, 1984.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1076).— 400 с.

30. Гота Кано, Хитоо Иваза, Хиромицу Гакаги, йвао Терамото.

31. Лямбда-диод — многофункциональный прибор с отрицательным сопротивлением // Электроника.— 1975.— № 13.— С. 48-53.

32. Додик С. Д. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока (с непрерывным регулированием).— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Сов. радио, 1980.— 344 с.

33. Додик С. Д., Петренко В. Г. Сравнительный анализ и расчет схем защиты транзисторных стабилизаторов // Вопросы радиоэлектроники, сер. ОТ — 1976,— Вып. 11,- С. 173.

34. Дьяконов В. П. Лавинные транзисторы и их применение в импульсных устройствах / Под ред. С, Я. IIIаца.— М.: Сов. радио, 1973.— 208 с.

35. Ефимов А. В. Математический анализ (специальные разделы). Ч. 1. Общие функциональные рады и их приложение: Учеб. пособие для втузов.— М.: Высш. школа, 1980.— 279 с.

36. Зайцев Г. В., Коспок В. И., Чинаев П. И. Основы автоматического управления и регулирования.— Киев: Техника, 1975.— 496 с.

37. Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной электронной аппаратуры: Справочник / А. В. Нефедов, А. М. Савченко, Ю. Ф. Феоктистов; Под ред. Ю. Ф. Широкова.— М.: Энергоатомиздат, 1989,—288 с.

38. Иванов В. В., Иванов В. Н. Мощные интегральные усилители.— Л.: ЦЩИ «Румб», 1987 — 122 с.

39. Измерения в электронике: Справочник / В. А. Кузнецов, В. А. Долгов, В. М. Коневских и др.; Под ред. В. А. Кузнецова.— М.: Энергоатомиздат, 1987.— 512 с.

40. Интегральные схемы аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей /'Балакай В. Г., Крюк И. П., Лукьянов Л. М.; Под ред. Л. М. Лукьянова.— М.: Энергия, 1978.— 256с.

41. Интегральный источник опорного напряжения / Исаков А. Б., Карелин В. А., Попов А. Э., Соколов Ю. М. // Электронная промышленность,— 1992,—№4,—С. 68-69.

42. Исаков А. Б. Разработка и исследование высококачественных интегральных стабилизаторов напряжения: Автореферат диес. .канд. техн. наук.— Л.: Ленингр. электротехн. ин-т им. В. И. Ульянова (Ленина), 1980.

43. Исаков А. Б. Разработка ж исследование высококачественных интегральных стабилизаторов напряжения: Дисс. .канд. техн. наук.— Л.:1. ДЭШ, 1986.

44. Исаков А. Б., Прокопенко Н. П., Старченко Е. И. Проектирование источников электропитания микропроцессоров и микро-ЭВМ // Микропроцессорные системы контроля и управления: Сб. науч. тр.— Рита: Риж. политехи, ин-т, 1984.—'С. 101.-119.

45. Источники вторичного электропитания / С. С. Букреев,

46. B. А. Г оловацкий, Г. П. Гулякович и др.; Под ред. Ю. И. Конева.— М.: Радио и связь, 1983.— 280 с,

47. Ицхоки Я. С., Овчинников Н. И. Импульсные и цифровые устройства.— М. Сов. радио, 1972.— 592 с.

48. Калинкин Г. И. Анализ динамики транзисторных компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю. И. Конева.— М.: Сов. радио, 1973.— Вып. 5, С. 81- 84.

49. Кибакин В. М. Основы теории и расчета транзисторных низкочастотных усилителей мощности.— М.: Радио и связь, 1988.— 240 с.

50. Кольцов И. Л. Схема стабилизатора напряжения // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю. И. Конева.— М.: Радио и связь, 1984,- Вып. 15.— С. 159-163.

51. Манжула В. Г. Разработка и исследование специализированных интегральных микросхем для мощных микроэлектронных устройств: Дисс. .канд. техн. наук,- С.-Пб.: СПбГЭТУ, 1993.

52. Манжула В. Г., Старченко Е. И. Базовые матричные кристаллы. Схемотехника типовых аналоговых микроэлектронных устройств: Метод, пособие по теор. части дисциплин «Микросхемотехника» и «Аналоговые электронные устройства».— Шахты: ШТИБО, 1992.— 61 с.

53. Менский Б. М. Принцип инвариантности в автоматическом регулировании и управлении.— М.: Машиностроение, 1972.— 168 с.

54. Микроэлектронные электросистемы. Применения в радиоэлектронике / Ю. И. Конев, Г. Н. Гулякович, К. П. Полянин и др.; Под ред. Ю. И. Конева.— М.: Радио и связь, 1987.— 240 с.

55. Мкртчян Ж. А. Электропитание электронно-вычислительных машин,— М.: Энергия, 1980,— 208 с.

56. Назаров С. В. Транзисторные стабилизаторы напряжения.— М.: Энергия, 1980.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1007).— 96 с.

57. Пат. 2101751 РФ. Источник опорного напряжения / И. В. Барилов, Е. И. Старченко.— Опубл. 10.01.98, Бюл. № 1.

58. Пат. 2117982 РФ. Компенсационный стабилизатор напряжения / И. В. Барилов, Е. И. Старченко.— Опубл. 20.08.98, Бюл. № 23.

59. Пат. 2151459 РФ. Стабилизатор напряжения / И. В. Барилов, Д. А. Бондаренко, Е. И. Старченко.— Опубл. 20.06.2000, Бюл. № 17.

60. Пат. 2152640 РФ. Стабилизатор напряжения / И. В. Барилов, Д. А. Бондаренко, Е. И. Старченко.— Опубл. 10.07.2000, Бюл. № 19.

61. Пат. 3092757 США. Схема поглощения всплесков или перенапряжений на выходе источников / А. Розенфельд, К. Купферберг, Ю. Хигс.

62. Переходные процессы стабилизаторов напряжения в нелинейных режимах / Капитонов М. В., Рогач А. И., Соколов Ю. М., Холопов П. П. // Изв. ЛЭТИ: Науч. тр.— Л.: Ленингр. электротехн. ин-т им. В. И. Ульянова (Ленина), 1980,— Вып. 272.—С. 55-61.

63. Повышение быстродействия стабилизированного источника питания / Иванов Д. В., Корнеев В. Н., Осипов И. П., Сыпало И. П. // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю. И. Конева.— М.: Радио и связь, 1982,— Вып. 13,— С. 67-69.

64. Полянин К. П. Интегральные стабилизаторы напряжения.— М.: Энергия, 1979,— 192 с.

65. Приборы полупроводниковые. Микросхемы интегральные. Ч. 3. Аналоговые интегральные схемы: ГОСТ 29108-91 (МЭК 748-3-86).— Введ. 01.07.92.— М.: Изд-во стандартов, 1991.— 135 с.

66. Применение комбинированной обратной связи в стабилизаторах постоянного напряжения: / Манжула В. Г., Попов А. 3., Ставцев В. А., Старченко Е. И. // Радиоэлектроника и связь.— 1992.— № 1.— С. 82-86

67. Проектирование стабилизированных источников электропитания аппаратуры / Л. А. Краус, Г. В. Гейман, М. М. Лапиков Скобло,

68. B. И. Тихомиров.— М. . Энергия, 1987.— 288 с.

69. Прокопенко Н. Н. Динамика компенсационных стабилизаторов при перегрузке подсхемы сравнения // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю. И. Конева.— М.: Сов. радио, 1977.— Вып. 9.—1. C. 137-142.

70. Прокопенко Н. Н. Основы структурного синтеза нелинейных корректирующих цепей усилительных каскадов.— Шахты: ШТИБО, 1991.— 364 с.

71. Прокопенко Н. Н., Соколов Ю. М., ЯсюкевичН. И. Цепи нелинейной коррекции стабилизаторов напряжения // Радиотехника.— 1987.— №9,—С. 84-87.

72. Рогач А. И. Исследование и разработка методов построения нелинейных корректирующих цепей интегральных операционных усилителей и стабилизаторов напряжения. Автореф. дисс. .канд. техн. наук.— Л, 1980.

73. Ромаш Э. М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.— М. : Радио и связь, 1981.— 224 с.

74. Сазонов В. В. Компенсационно-параметрические импульсные стабилизаторы постоянного напряжения.— М.: Энергоатомиздат, 1982.— (Библиотека по автоматике; Вып. 630).— 88 с.

75. Сазонов В. В., Либерзон К. Ш. Компенсационно-параметрические импульсные стабилизаторы // Полупроводниковая электротехника в технике связи: Сб. науч. тр. / Под ред. И. Ф. Николаевского.— М.: Связь, 1974,—Вып. 13,—С. 18-24.

76. Слепов Л. И. Анализ импульсных схем на устройствах с отрицательным сопротивлением // Автоматика.— Киев, 1981.— № 4.— С. 77-79.

77. Справочник конструктора РЭА. Общие принципы конструирования / Под ред. В. Г. Варламова.— М: Сов. радио, 1980.— 480 с.

78. Старченко Е. И. Стабилизаторы напряжения с непрерывным регулированием: Методическое пособие по самостоятельному изучению теоретической части курса "Аналоговые электронные устройства". Ч. 6.— Шахты: ШТИБО, 1992 г.— 24 с.

79. Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем.— М.: Энергия, 1977.— 671 с.

80. Теория автоматического управления. Ч. I. Теория линейных систем автоматического управления: Учеб. пособие для вузов / Под ред.

81. A. А. Воронова.— М.: Высш. школа, 1977.— 303 с.

82. Тестовая металлизация для измерения параметров базового матричного кристалла / А. Э. Попов, П. В. Сидоренко, А. Б. Исаков,

83. B. Г. Манжула // Методология измерений: Материалы Всесоюзной науч.-техн. конф., 11-13 июня 1991г.—Л.: ЛГТУ, 1993.—С. 93.

84. Угрюмов Б.П., Смолов В.Б. Время-импульсные вычислительные устройства.— Л.: Энергия, 1968.— 138 с.

85. Угрюмов Е.П. Элементы и узлы ЭВМ.— М.: Сов. радио, 1980.

86. Электрорадиоизмерения: Учебное пособие для вузов / Под ред. В. И. Винокурова.— М.: Высш. школа, 1976.— 264 с.

87. Al-Charchafclri S. П., AI-Wakeel S. S., Abdul-Rahman A. A. A Voltage Controlled negative resistance device.— Electronic Engineering, 1977, vol. 49, № 596, pp. 99-100.

88. Brokaw A. P. A simple three terminal IS band-gap reference.— IEEE J. of Solid State Circuit. Dec., 1974, vol. SC-9, №6, pp. 388-393.128

89. Brokaw A. P. Solid State regulated voltage supply. US patent 3.887.863, 1975.

90. Con well E. M. Properties of silicon and germanium // Proc. IRE, P. I.—1952, v. 40, № 11; P. II, 1958, v. 46, № 6.

91. Gopala R. Y. Negative resistance circuit as zero impedance zener.— Electronic Engineering, 1974, March, vol. 46, № 553, p. 15.

92. Kuijk K. E. A precision reference voltage source 11 IEEE J.— 1973,- v. SC-B, № 3.

93. Linear integrated circuits. D.A.T.A. Book,-- 1982 Edition 28.

94. Power and Thermal Management Components Selection Guide / Analog Devices Inc.— 1998, Rev.Q.

95. Sharma S. M. Current controlled (S-typa) negative resistance circuit // International Journal of Electronics.— 1974.— vol. 37, № 2.— pp. 209218.

96. Widlar R. 1. Local IC regulator for logic circuits 11 Computer Des.— 1971.— № 1329.

97. Widlar R. I. New development 1C voltage regulators 11 IEEE J. of Solid State Circuit vol. SC-6, № 2.— pp. 2-7.

98. Analog and Mixed-Signal Products / Texas Instruments 11 Analog Applications Journal.— Feb., 2000.1. Ппит О01