Brevet FR2169312A1 — publié le 19730907

La présente invention se rapporte à un circuit à tension constante. On a proposé de nombreux types de circuits à tension constante, dont la plupart comprennent un grand nombre de composants électriques, y compris une diode Zener pour établir une tension de référence. Ces circuits classiques présentent cependant des inconvénients, consistant en ce que leur tension de sortie varie en fonction des variations de la charge et de la température, et en ce que le réglage de la diode Zener est difficile, etc. Pour supprimer ces inconvénients, on propose un circuit à tension constante représenté sur la figure 1. Sur la figure 1, la référence Trl désigne un transistor npn et les références KL et R2 désignent une première résistance et une seconde résistance montées en série. Le point commun (a) entre RI et R2 est relié à l'électrode de base du transistor Trl. La référence R3 désigne une résistance de charge, tandis que les références T1 et T2 désignent les bornes d'une alimentation (non représentée). La référence O désigne une borne de sortie, reliée à I,électrode de collecteur du transistor Trl.Le circuit à tension constante ainsi constitué fournit la tension constante h + R2 Vo R - VBE R2 Le circuit à tension constante ci-dessus présente cependant l'inconvénient d'avoir des caractéristiques de montée indésirables (caractéristiques I-V). L'invention a pour objets : - Un circuit à tension constante présentant des caractéristiques de montée améliorées; - Un circuit à tension constante, restant stable lorsque la charge et la température varient; - Un circuit à tension constante pouvant fournir une tension de sortie inférieure à la différence de potentiel entre la base et l'émetteur d'un transistor. La description détaillée qui va suivre, et les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés la figure 1 est un schéma de montage du circuit à tension constante antérieur; la figure 2 est un schéma de montage représentant un mode dtexé- cution du circuit à tension constante selon l'invention dans lequel les éléments qui se retrouvent sur la figure 1 sont désignés par les mimes références numériques que sur cette dernière figure; la figure 3 représente les caractéristiques de sortie du circuit à tension constante représenté sur la figure 2. Sur la figure 2, l'électrode d'anode d'une diode D est reliée à la première borne T1, de façon que la diode D soit branchée dans le sens direct par rapport au courant de collecteur du transistor Trl. D'autre part, l'électrode de cathode de la diode D est reliée à Itelectrode de collecteur du transistor Trl. La résistance R5 a une valeur élevée. Le circuit de la figure 2 diffère de celui de la figure 1 par la présence de la diode D et d'une résistance R5. On va expliquer ci-après le fonctionnement du circuit ainsi réalisé. Si une alimentation (non représentée) fournit un courant Ie, si le courant parcourant la première résistance PI est I1, si la tension base-émetteur du transistor Trl est VBE, si la tension aux bornes de la diode D est VKA, si la tension entre la borne de sortie 0 et la borne T2 est VO, on peut exprimer VO et Il par les équations suivantes : O I I1(R1 + R2) - VKA (1) Lorsquton substitue l'équation 2 dans l'équation 1, on obtient Dans ce cas, le transistor Trl et la diode D ont la mtme structure de jonction, de sorte que la tension VBE est à peuprès équivalente à la tension VK1.Pour cette raison, on peut simplifier l'équation (3) et ltexprimer sous la forme En conséquence, le circuit ainsi constitué est un circuit à tension constante, fournissant une tension constante prédéterminée Vo qui dépend des valeurs de la première résistance R1 et de la seconde résistance R2, et de la tension émetteur-base, VBE, du transistor Trl. Les caractéristiques de sortie (caractéristiques I-V) des circuits à tension constante classiques représentés sur la figure 1 sont indésirables, du fait que la consommation de courant au-dessous de la tension de sortie prédéterminée V2 est forte. Au contraire, comme le montre la figure 2, lorsqu'on branche la diode en parallèle sur la résistance entre la borne T1 et l'élec- trode de collecteur du transistor Trl, les caractéristiques de montée sont améliorées par la variation de la résistance de la diode au courant circulant dans le sens direct correspondant à la tension appliquée à celle-ci. En meme temps, le courant circulant au-dessous de la tension de sortie prédéterminée V2 peut être amoindri. La figure 3 représente les caractéristiques de sortie du cir cuit à tension constante selon l'invention. Le circuit ci-dessus comprend un transistor, 2SC458, dont l'émetteur et la base constituent une diode, une résistance R1 de 25,4 kilo-ohms, et une résistance R2 de 2,49 kilo-ohms. Sur la figure 3, les courbes A, B, C, D et E utilisent la résistance R5 à une valeur respectivement égale à 0, 200, 50, 100 et 200 ohms. On n'utilise la diode D que pour la courbe B. La résistance variable R5 de la figure 2 permet d'ajuster les caractéristiques de la diode D sur celles du transistor Trl, lorsque les deux caractéristiques ne sont pas identiques. Comme on l'a expliqué ci-dessus, le circuit à tension constante selon l'invention présente l'avantage que ses caractéristiques de montee sont améliorées, par rapport à celles des circuits à tension constante classiques. Bien que, selon la description ci-aessus, on n'utilise qu'un transistor npn dans le circuit à tension constante selon l'invention, il va de soi que l'invention ne se limite pas à un circuit utilisant un transistor npn, mais qu'on peut la mettre en oeuvre en utilisant un transistor pnp. REVENDICATION Circuit à tension constante, caractérisé en ce qutil comprend un transistor comportant une électrode de base, une électrode dtémetteur et une électrode de collecteur, une première, une seconde et une troisième résistance, les deux premières résistances étant montées en série, le point commun entre ces deux résistances étant relié à ltélectrode de base du transistor, ltélectrode de collecteur du transistor étant reliée à une première borne à laquelle l'autre extrémité de la première résistance est reliée, par l'intermédiaire d'une première diode branchée dans le sens direct par rapport au courant de collecteur, l'électrode d'émetteur du transistor étant reliée à la seconde borne à laquelle l'autre extrémité de la seconde resistance est également reliée, l'électrode de collecteur du transistor étant reliée à la borne de sortie, pour fournir une tension constante entre ladite seconde borne et la borne de sortie.