Schaltungstechnik

480 7 Gemischte Funktionsprimitive und Funktionsschaltungen
Im Beispiel ist die Konstantspannung U 0 etwa gleich der doppelten Schwellspannung
der Emitter-Basisdiode. Wegen des Temperaturkoeffizienten dieser
Schwellspannung in Höhe von ca. -2mV/ o C verändert sich bei Temperaturerhöhung
die Konstantspannung beträchtlich. Es wird also nach Möglichkeiten gesucht, den
Temperaturgang einer Konstantspannungsquelle zu vermindern. Eine Möglichkeit
stellt die sogenannte Bandgap-Referenzschaltung dar. Bild 7.2-14 zeigt ein Realisierungsbeispiel
einer Bandgap-Referenzschaltung. Eingeblendet ist das Ergebnis
der DC-Analyse bei T = 27 o C.
Experiment 7.2-4: Bandgap-Referenz_27
RC1
10k
RE1
1k
RE2
1k
56.77uA
2.457V
RC2
516.2uA VB
+ -
0
1.1k
DC = 10V
3
U1
+ OS2
5
OUT
6 2
Q1
0
646.6nA
Q2N3904
1.889V
577.7mV
Q2N3904
uA741
Q2 516.1uA
-520.3uA
Bild 7.2-14: Bandgap-Referenz als Konstantspannungsquelle bei T = 27 o C
Für die gegebene Schaltung in Bild 7.2-14 gelten folgende Netzwerkgleichungen:
1 ICQ1 RC1 = ICQ2 RC2; ICQ2 ICQ1 = 909; 2 U2 2 = UBE Q2 + ICQ1 + ICQ2 RE2; (7.2-8)
3 UBE Q1 + ICQ1RE1 = UBE Q2;
Aus der letzten Gleichung ergibt sich:
ICQ1
ICQ2 UT ln----------------
+ I
I CQ1 RE1 = UT ln---------------- ;
S
IS ICQ2
Daraus wird: ICQ1RE1 = UT ln---------------- = U
I T ln909;
CQ1
Im Beispiel ist konkret:
(7.2-9)
ICQ1= UT ln909
---------------------------- = 57A
RE1 ICQ2 = 520A;
Eingesetzt in Gleichung 2) von Gl.(7.2-8) erhält man:
U2 2 =
UBE Q2 + 10 09 UT ln909;
Während U BE,Q2 mit -2mV/ o C abnimmt, steigt der zweite Summand mit T.
2
-
7
4
V+
V-
0
OS1
1.226V
1
R4
1k
R5
1k
2.457V
1.226mA
0
(7.2-10)
(7.2-11)