FR 2083494 A1 19711217 FR 7109922 A 19710322 71 09922 i 2083494 La présente invention se rapporte, d'une manière générale aux appareils régulateurs électriques et concerne> plus particulièrement, un nouveau régulateur de tension flottant à circuit intégré capable d'assurer une régulation pratiquement dans n'im-5 porte quelle gamme de tension. Le régulateur peut, en outre, être modifié, suivant l'invention, de façon qu'on obtienne un régulateur d'intensité. Les régulateurs de tension standards sont, généralement, constitués par une référence de tension interne, un amplificateur 10 d'erreur et vin étage de sortie de puissance. L'amplificateur d' erreur compare la référence interne avec une fraction de la tension de sortie et agit sur l'étage de sortie de manière à maintenir les deux tensions égales. L'un des inconvénients de ce type de montage de régulation pour circuits intégrés réside en ce que 15 la tension d'entrée minimale est égale à la tension de référence interne. Etant donné que la référence est une diode Zener, la tension d'entréqfeinimale est limitée par le claquage à 7 volts des diodes Zener intégrées. La plupart des régulateurs ne peuvent, en conséquence, fonctionner à de très faibles tensions s'ils 20 n'utilisent pas deux sources d'alimentation séparées. Les régulateurs de tension de la technique antérieure du type à circuit intégré comportent, généralement une tension de référence qui est engendrée par une source de référence de tension constituée par une diode Zener. Toutefois, le fonctionnement de 25 la diode Zener n'est pas encore bien compris ni mathématiquement ni théoriquement et, par conséquent, l'obtention d'une diode Zener stable est essentiellement une. question de chance basée sur des procédés de tâtonnement comprenant une sélection attentive et la mesure des composants choisis. Une fois qu'on a obtenu une diode 30 Zener convenable, l'unique gamme de tension disponible, pour un coefficient de température nul, est de 6 ou 7 volts et au-dessus. On a proposé dans la technique antérieure des régulateurs de tension flottants à circuit intégré qui utilisent une diode Zener ordinaire comme référence externe. Toutefois, de tels circuits 35 exigent que la tension d'entrée soit supérieure d'au moins 6 volts à la tension de sortie. Le régulateur ainsi obtenu est assez peu efficace du fait qu'il existe toujours une large variation entre la tension d'alimentation nécessaire et la tension stabilisée. Par exemple, si l'on a besoin d'un régulateur de 10 volts, il 40 faut prévoir au moins 16 volts de tension d'entrée pour l'alimen- 71 09922 2083494 ter. Des diodes Zener présentant de faibles coefficients de température à 6 ou 7 volts sont aisément disponibles mais, par contre, on ne dispose d'aucune référence ayant un coefficient de température nul à des tensions largement inférieures à 6 volts. 5 Or, un régulateur flottant utilisable dans la pratique doit avoir une référence de moins de 6 volts pour éliminer l'inconvénient de la différence de 6 volts entre la tension d'entrée et la tension de sortie. Compte tenu de ce qui précède, l'invention a, notamment, 10 pour objet de créer : - tin régulateur électrique universel nouveau engendrant une tension de sortie stabilisable et ajustable jusqu'à zéro volt ; - un nouveau régulateur de tension à circuit intégré à trois bornes, capable d'assurer une régulation de tension pour n'importe 15 quelle valeur de tension de sortie s - un nouveau montage régulateur de tension à circuit intégré comprenant un nouveau type de circuit de référence de tension interne à coefficient de température nul et capable de fonctionner à partir de tensions basses ; 20 - un nouveau régulateur de tension flottant réglable à circuit intégré monolithique pouvant être encapsulé dans un boîtier de transistors à trois bornes standard, ce qui évite les problèmes que posent les boîtiers d'alimentation de circuits intégrés à fils multiples. 25 Suivant l'invention, il est prévu un cireuit régulateur électrique nouveau qui peut être utilisé pour stabiliser soit une tension, soit un courant. Ce régulateur comprend un circuit de référence transistorisé à coefficient de température nul et un circuit d'amplificateur opérationnel qui coopèrent entre eux de 30 manière à former un circuit régulateur flottant universel dont le niveau de régulation de tension de sortie est ajustable jusqu'à 0 volt. Le montage convient bien aux applications des circuits intégrés et peut être logé dans un boîtier d'alimentation de transistors à trois bornes standard • 35 L'un des avantages principaux de l'invention réside en ce que la référence de tension interne est fournie par un cireuit intégré monolithique thermiquement stable qui fait partie intégrante du régulateur. Le circuit de référence utilise certaines propriétés fondamentales des transistors suivant une combinaison 40 particulière pour établir une référence de tension basse et sta- 71 09922 3 2083494 ble pour le montage„ Un autre avantage de l'invention réside en ce que l'ensemble du montage peut être fabriqué d'un seul bloc et être encapsulé dans un boîtier d'alimentation de transistors à trois bornes tel 5 que la tension d'entrée non stabilisée puisse être appliquée à l'une des bornes, qu'une résistance variable d'ajustement puisse être connectée à une autre des trois bornes, cette résistance étant destinée à permettre de régler le niveau de la tension stabilisée, et celle-ci pouvant être recueillie sur la troisième 10 borne„ Un autre avantage encore de l'invention réside en ce qu'il n'est nécessaire de prévoir ni diodes Zener, ni transistors susceptibles de claquage par leur tension inverse, ni varistances, ni batteries, pour la génération de la tension de référence in-15 terne. Un autre avantage encore de l'invention réside en ce que la référence interne présente un bruit plus faible, une meilleure stabilité à long terme et un fonctionnement qu'il est plus facile d'expliquer théoriquement que celui de la référence des autres 20 régulateurs appartenant à la technique antérieure. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation. 25 Sur ces dessins : la figure 1 est un schéma symbolique représentant un dispositif régulateur de tension flottant à trois bornes suivant l'invention j la figure 2 est un schéma de câblage représentant en détails 30 le circuit de référence de tension suivant l'invention ; la figure 3 est un schéma de câblage représentant un mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 4 est un schéma symbolique d'un circuit régulateur de courant suivant l'invention. 35 On va tout d'abord examiner la figure 1 sur laquelle on a représenté un schéma symbolique simplifié de l'invention pour mettre en évidence le fait que celle-ei permet de réaliser un régulateur de tension flottant à trois bornes qui peut être monté dans un boîtier d'alimentation de transistors à trois bornes 40 standard. Le montage 10 comprend une borne d'entrée 1, une borne /i 0y^22 4 2083494 de sortie 2 et une borne de réglage 3 qui correspondent aux trois bornes du boîtier d'alimentation de transistors à trois bornes standard. Entre la borne d'entrée 1 et la borne de sortie 2, est monté un amplificateur opérationnel 12 capable de fonctionner en 5 suiveur de tension pour stabiliser une tension appliquée à la borne 1, de façon qu'on obtienne une tension de sortie stabilisée Vqu^ à la borne de sortie 2. L'amplificateur opérationnel 12 rend la tension V ç, apparaissant à la borne 2, identique à la tension apparaissant à la borne 3 conformément aux caractéris-10 tiques de fonctionnement normales d'un eircuit suiveur de tension, c'est-à-dire que la tension de sortie est identique à la tension d'entrée. Le potentiel apparaissant à la borne 3 est obtenu en faisant passer un courant I à travers une résistance variable externe 15 15 montée entre la borne 3 et la masse. Etant donné que la tension de sortie d'un suiveur de tension doit être égale à sa tension d'entrée, le potentiel VQut doit être identique à la chute de tension à travers la résistance 15. Toutefois, pour rendre cette chute de tension prévisible pour un réglage donné de la résistance 20 variable, il est nécessaire qu'un courant constant soit généré et traverse cette résistance. En conséquence, un circuit de référence de tension 14, présentant un coefficient de température nul, est prévu, ce circuit étant capable de générer une tension constante Vréf entre ses bornes de sortie 16 et 18; comme indiqué la 25 borne 18 est alors couplée avec l'entrée négative et avec la sortie de l'amplification opérationnel 12, et la borne de sortie 16, qui est davantage positive, est couplée, par l'intermédiaire d'une résistance R, avec l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 12. 30 L'une des caractéristiques de l'amplificateur opérationnel 12 réside en ce que la différence de potentiel entre ses entrées positive et négative doit aussi être égale à 0 volt. En conséquence, étant donné que l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 12 ne consomme qu'un courant négligeable, on peut voir qu'on a : 35 (1) Vréf - IR - 0 et, étant donné que la tension est line constante, et que la valeur ohmique de la résistance R est également constante, le courant I traversant la résistance R doit aussi être constant. L'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 12 ne consomme 40 qu'un courant négligeable, de sorte que, pratiquement, la totalité 71 09922 5 2083494 du courant I doit nécessairement être débitée par la borne 3 et traverser la résistance de réglage 15. La tension d'ajustement appliquée à l'entrée de l'ampli ficateur opérationnel 12, c'est-à-dire à la borne 3 est : w ^ ou R est la valeur ohmique de la résistance R, et Rj^, la valeur ohmique de la résistance de réglage 15 Etant donné que la tension d'entrée appliquée à l'amplificateur 10 opérationnel 12 est égale à sa tension de sortie, on a : On va maintenant examiner la figure 2 qui représente également l'invention et qui montre un mode de réalisation préféré du circuit de référence de tension sous une forme détaillée. Le cir» 15 cuit de référence de tension 14 comprend trois transistors Qg et qui sont adaptés entre eux, grâce au fait qu'ils ont été fabriqués en même temps dans un seul et même cireuit intégré. Les collecteurs des transistors et Qg sont connectés au point 20 du montage par l'intermédiaire de résistances 22 et 24, respecti-20 veinent, tandis que le collecteur du transistor est directement connecté à ce même point. Les émetteurs des transistors et sont directement connectés à un point 28 du montage, tandis que l'émetteur du transistor Qg est connecté à ce point par l'intermédiaire d'une résistance 30. La base et le collecteur du tran-25 sistor sont court-circuités par un conducteur 32. Le point 20 du montage est couplé avec la borne d'entrée 1, par l'intermédiaire d'une source de courant 34, et est également couplé avec la borne de sortie 3 par l'intermédiaire de la résistance R. La borne 28 est connectée à la borne d'entrée négative 36 de l'amplifica-30 teur opérationnel 12 et à la sortie de celui-ci, tandis que la borne 3 est connectée à la borne positive 38 dudit amplificateur opérationnel. Le circuit de référence de tension du régulateur utilise le 71 09922 6 2083494 coefficient de teapérature négatif de la tension base-émetteur VBE du transistor conjointement au coefficient de teapérature positif de la différence de tensions base-émetteur ûVgg des transistors Q,^ Qjj' Qui fonctionnent avec des densités de courant 5 différentes, de manière à établir une tension de référence à coefficient de température nul Vréf entre les points 20 et 28. La tension base-émetteur du transistor est donnée par : M V,iB - V goil-(T/T0)j + Vœo(T/T0) + (nkT/q)ln(TQ/T) + 10 (kT/q)ln(lc/lGo) où ; V est la tension d'écart énergétique entre bandes extrapolée du Sq matériau semi-conducteur au zéro absolu (environ 1,205 volt), q, la charge d'un électron, 15 n, une constante dépendant de la fabrication du transistor (environ 1*5 pour les transistors à eircuit intégré), k, la constante de Boltzmann, T, la température absolue, Iç, le courant de collecteur, et 20 Vgg , la tension base-émetteur à la température absolue Tq et pour ® un courant de collecteur I„ . 0 La différence de tensions base-émetteur QVRR entre les transistors et Qg, lorsqu'on leur applique des densités de courant différentes est donnée par s 25 (5) 4Vbe » (kT/qJlnU^) où J est la densité de courant. En ce qui concerne l'équation 4, les deux derniers termes sont relativement petits et peuvent être négligés. Si le circuit de référence comprend une tension YB17, plus une tension propor-30 tionnelle à ÛV^, on obtient la sortie en ajoutant l'équation 4 (après suppression de ses deux derniers termes) à l'équation 5, ce qui donne î 71 09922 7 2083494 (6) vréf - V(1"T/To) + vBE g0 - -o 3U, (kT/qJlnC^/jg) En différentiant par rapport à la température, on obtient : 5 (7) svr4fat = - vgo/T0 + vbe(/t0 + lu, ^ (K/qJinCjyj ) 350 Pour un coefficient de"température nul, cette expression est égale à zéro» En égalisant l'équation à zéro et en substituant 10 dans l'équation 6, on a î Vrét-V g0 En conséquence, si la somme de VBE et de la tension proportionnelle à ûVgg est égale à l'écart énergétique entre bandes du matériau semi-conducteur, une tension de référence à coefficient 15 de température nul est obtenue entre les bornes 20 et 28. Plus généralement, la tension de référence"V^ peut être exprimée par la formule (9) vrif - + e»vbe"] - avg() où a, b et c sont des constantes. 20 Dans le mode de réalisation préféré, les transistors et Qg sont alimentés avec des densités de courant différentes ce qui produit, à travers la résistance 30, une chute de tension proportionnelle à la différence de tensions base-émetteur ÛV-^. Si les gains en courant sont élevés, la tension aux bornes de la résis-25 tance 24 est également proportionnelle à cette différence, de sorte qu'on peut l'ajouter à la tension base-émetteur VBE du transistor pour obtenir la référence désirée. Le transistor est l'étage de gain qui assure une régulation en plus de la génération de la composante VBE de la référence. 30 Le courant qu'on fait passer à travers le transistor Qg est proportionnel à la différence ûVgE entre les transistors Q,-^ et Qg étant donné que les circuits base-émetteur de ces transistors / jl û^y22 2083k9k sont montés en parallèle. Si, par exemple, les résistances 22 et 30 sont de 600 ohms, et la résistance 24 de 6000 ohms, le transistor fonctionne à 1 milliampère et le transistor Qg, avec un courant de 100 microampères. La différence ûVgE résulte du fait 5 que le transistor Qg comporte aussi une certaine tension base-émetteur mais, étant donné que la résistance 30 est prévue dans son circuit d'émetteur, la tension base-émetteur est inférieure à celle du transistor Q,-^ dans une mesure déterminée par la chute de tension à travers la résistance 30» 10 Lorsqu'on utilise deux transistors tels que et Qg montés de cette manière, une différence °VBE est établie entre eux ; à la température ambiante, elle est d'environ 60 millivolts pour une différence 10-1 entre les courants traversant les transistors respectifs. Le transistor Qg a alors une tension base-émet-15 teur VfiE inférieure de 60 millivolts à celle du transistor et ces 60 millivolts apparaissent, en conséquence, aux bornes de la résistance 30. Etant donné que la différence de tensions ÛVBTC entre les transistors Q^ et Qg a un coefficient de température positif, la tension aux bornes de la résistance 30 croît avec la 20 température à une vitesse directement proportionnelle à la température absolue et tout à fait linéaire. Le courant de collecteur du transistor Qg est sensiblement égal à son courant d'émetteur si le bêta de ce transistor est élevé. En conséquence, la tension produite aux bornes de la résistance 24 est également 25 directement proportionnelle à la température et croît avec elle. En réponse à une variation de courant dans le transistor Q^, le courant de collecteur du transistor Qg varie comme le logarithme de cette variation, de manière à produire un affaiblissement de la variation de courant entre les transistors Q-^ et Qg. Ceci 30 signifie que si, par exemple, le courant traversant le transistor Qj^ est doublé, celui qui traverse le transistor Qg n'est multiplié que par 0,3. En conséquence, en première approximation, le courant traversant le transistor Qg est relativement bien stabilisé à l'égard de variations de courant initiales dans le transis-35 tor Qx. Le transistor Q^ est directement branché entre les points 20 et 28 du montage et sa base est couplée avec le collecteur du transistor Qg. Etant donné que la tension base-émetteur du transistor Q^ décroît lorsque la température croît, et qu'une boucle 40 de réaction est formée entre le collecteur du transistor Qg et sa 71 09922 9 2083494 base, par l'intermédiaire de la résistance 30# un eourant constant appliqué au point 20 au moyen de la source 3^ ne provoque qu'une variation de la tension base-émetteur du transistor Q^ avec la température du fait que son courant de collecteur est 5 constant. La tension de collecteur du transistor Q^ est égale à sa tension base-émetteur plus la oïrate de tension à travers la résistance 24 eue au courant de collecteur du transistor Qg. Par un ob.oix convenable de la valeur- de la résistduaos 24, on peut obtenir im coefficient de température nul résultant pour la ten-10 sion régnant entre les points 20 et 28. En d'autres termes la tension à coefficient négatif régnant entre la base et l'émetteur du transistor et la tension à coefficient positif due au courant provenant du transistor Qg et traversant la résistance 24 s'équilibrent mutuellement, de sorte qu'on obtient an coefficient 15 de température nul réstiltanto Cette relation est expliquée par les équations données ei-dessus. La tension de référence est, dans le mode de réalisation préféré représentée de 1,205 volt. L'équation (7) indique les relations entre les tensions pour 20 des coefficients de température nuls. Toutefois, cette relation subsiste si l'on multiplie les deux membres par une constante; il est facile de comprendre qu'une référence à coefficient de température nul peut également être obtenue pour une tension V double 0 en utilisant deux transistors en série pour v"BE et un plus 25 grand dans une mesure proportionnelle. La tension de sortie de la référence n'est pas limitée à des valeurs entières de 7 . In OQ utilisant des parties fractionnaires de ¥Ryj? s.vog une partis proportionnelle de ÛV^, on peut obtenir n'importe quelle tension de sortie. jJD L'amplificateur opérationnel 12 est monté en suis-sus» de ten sion et, par conséquent, a pour caractéristique que sa tension d'entrée et sa tension de sortie sont exactement identiques. Etant donné que l'émetteur du transistor est connecté à la borne d' entrée 36 de l'amplificateur opérationnel 12 et que le collecteur 35 de ce transistor est connecté à la borne d'entrée 38 par l'intermédiaire de la résistance R, son collecteur sera supérieur de 1,207 volt à la sortie de l'amplificateur opérationnel 12 quelle que soit cette sortie du fait que la borne de sortie 2 est couplée directement avec l'entrée 36 par le conducteur 40. L'amplificateur 40 12 est un amplificateur à gain élevé et il maintient identique ses 71 09922 10 2083494 tensions d'entrée et de sortie d'une manière extrêmement précise» Dans le montage suiveur de tension, la tension entre l'entrée plus et l'entrée moins doit toujours être sensiblement nulles En conséquence, si l'on branche la résistance R entre le point 2C 5 du montage et la borne d'entrée 3, une tension constante est nécessairement appliquée aux bornes de la résistance R. En conséquence, le eourant appliqué à la borne 3 à partir de la référence de tension 14 est nécessairement égal au quotient de 1,205 volt par la valeur ohmique r et étant donné que l'entrée plus du sui-10 veur de tension 12 ne consomme qu'une quantité de courant négligeable, on peut dire que la totalité du courant traversant la résistance r traverse également la résistance variable 15 pour parvenir à la masse. La résistance variable 15 joue ainsi le rois de résistance de réglage permettant d'ajuster la tension apparais^ 15 sant à la bonne de sortie 2. Par exemple, avec un courant constant de 100 raicroaœpères traversant la résistance R, un eourant de 100 microampères traverse nécessairement la résistance de réglage 15 pour parvenir à la masse. La tension régnant à l'entrée plus 38 du suiveur de 20 tension 12 est donc fonction de la valeur ohmique de la résistance 15 et du courant de 100 microampères. Etant donné que le courant de 100 microampères est constant, la tension régnant à l'entrée plus est en relation directe avec la valeur ohmique de la résistance 15. En outre, étant donné que la tension apparaissant 25 à la borne de sortie 2 est en relation directe avec la tension d'entrée appliquée à la borne 3, on voit que la tension appliquée aux bornes de l'ensemble du régulateur est égale à Vin - Vout et n'est nullement rapportée à la masse. On obtient donc un régulateur de tension flottant qui est capable de stabiliser n'importe 30 quelle tension à condition que Vin - VQut soit inférieur au potentiel de claquage des composants du montage. Comme on l'a certainement compris aisément d'après ce qui précède, le principe de base du fonctionnement du régulateur consiste à faire passer un courant constant à travers une résistance 35 de réglage, de manière à obtenir la tension stabilisée désirée et la seule limitation, en ce qui concerne la tension qui peut être stabilisée à la borne de sortie 2, réside en ce que la différence entre la tension de sortie et la tension d'entrée non stabilisée ne doit pas dépasser la tension maximale que le montage 40 régulateur 10 peut supporter» 71 09922 il 2083494 On va maintenant examiner la figure 3 sur laquelle est représenté un schéma de câblage simplifié d'un mode de réalisation préféré de l'invention» On remarquera, toutefois, que dans le circuit de référence de tension 11, un transistor supplémentaire Q^ 5 a été branché entre les points 20 et 28 du montage tandis qu'une résistance 27 a été incorporée au circuit de collecteur du transistor Q-,. .5 Etant donné que la tension de référence régnant au point 20 du montage est proportionnelle à la tension base-émetteur du tran-10 sistor Q^ plus la tension aux bornes de la résistance 27, la tension base-émetteur du transistor doit etre maintenue aussi constante que possible. Un moyen d'y parvenir consiste à incorporer au montage le transistor supplémentaire Q^ absorbe les variations du courant de la source 34 ; étant donné que le courant 15 de base de ce transistor supplémentaire ne varie que dans une mesure correspondant à une petite fraction d'une variation quelconque du courant de la source, (la variation du courant de base du transistor Q^ est égale au quotient de la variation du courant appliqué à par bita), le transistor Q^ voit une très faible 20 variation de courant de collecteur. Le transistor augmente le gain de la référence à l'encontre des variations de passage du couranto Bien qu'il ne soit pas indispensable .à l'invention, on ajoute normalement en pratique ce transistor pour rendre la référence plus stable en présence de variations de la tension d'en-25 trée« Comme dans le mode de réalisation de la figure 2, la résistance R permet d'ajuster la valeur du eourant appliqué à la borne de réglage 3. Le suiveur de tension 12 comprend trois étages, à savoir un premier amplificateur différentiel 50, un second amplificateur 30 différentiel 52 et un cireuit à émetteur suiveur 54. L'amplificateur 50 est constitué par les transistors Q^, Qg, Q^ et Qg et par les résistances 56 et 58. Labase du transistor Q^ forme l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel 12 et est couplée avec la borne de réglage 3. La base du transistor Qg forme une entrée 35 négative de l'amplificateur opérationnel 12 et est couplée avec le conducteur 29 qui est commun à la borne de sortie 2 et au point 28 du circuit» Des sources de courant 60 et 62 sont prévues comme indiqué pour exciter l'amplificateur. Une différence de tension entre les collecteurs des transistors Qj et Qg (c'est-à-dire ^ aux bornes de l'ensemble en série des résistances 56 et 58) est /1 09922 12 2Ù83k9k 20 proportionnelle à la différence de tension entre la base du transistor Q^ et celle du transistor Qg. Le montage est équilibré si les entrées des transistors Q^ et Qg sont identiques et si aucune tension-différence n'est engendrée entre les collecteurs des 5 transistors Q^ et Qg. Grâce aux résistances 56 et 58, l'amplificateur 50 forme un étage à gain différentiel dont la sortie est appliquée à l'amplificateur différentiel 52. La base du transistor Q^ est couplée avec le collecteur du transistor Q^. et la base du transistor Q-^q est couplée avec le 10 collecteur du transistor Qg, de sorte que le second amplificateur différentiel 52 est également équilibré lorsque les tensions des collecteurs des transistors Q^. et Qg sont identiques. En d'autres termes, l'amplificateur 52 est sensible aux différences de tension entre les collecteurs des transistors Q^. et Qg. Une source 15 de courant 64 couple le collecteur du transistor Q1q avec la borne d'entrée et une résistance 66 couple les émetteurs des transistors Q^et Q1q avec le conducteur commun 29. La sortie de l'amplificateur 52 est recueillie sur le collecteur du transistor Q1q et alimente le eircuit à émetteur suiveur 54 constitué par les transistors Q^ et Qlg et qui assure un gain en courant à la sortie du montage. Etant donné que l'émetteur du transistor Q12 est connecté au conducteur commun 29, on remarquera que la sortie de ce transistor est eouplée avec la base du transistor Qg, de manière à établir une contre-réaction pour le 25 montage. Le fonctionnement du montage peut être décrit comme suit : on supposera que la tension régnant à la base du transistor Q^ est modifiée dans le sens positif, comme ce serait le cas si l'on venait à augmenter la valeur ohmique de la résistance 15« Dans 30 cette hypothèse, la tension base-émetteur du transistor Q^ diminue, ce qui provoque le blocage de ce transistor. Le blocage du transistor Qçj réduit la tension base-émetteur du transistor Q^ qui se bloque à son tour. Lorsque cela se produit, l'amplificateur différentiel Qg devient conducteur. Etant donné que le transistor 35 ^ se bloque, sa tension s'élève et la tension régnant sur le collecteur du transistor Qg s'abaisse du fait que ce transistor devient conducteur. Le passage de courant résultant à travers les résistances 57 et 58 établit alors une tension différentielle entre les bases des transistors Q^ et Q^# ce qui tend à bloquer 40 ce dernier en provoquant le passage d'un courant plus intense 71 09922 13 2083494 à partir de la source de courant 64 vers la base du transistor ftll' ce qui rend le circuit à émetteur suiveur 54 plus fortement conducteur en élevant le potentiel V ^ sur la borne 2„ Du fait que la borne 2 est connectée, par l'intermédiaire du 5 conducteur commun 29, à la base du transistor Qg, une boucle d' asservissement est établie et fait cesser l'élévation du potentiel de la borne 2 lorsque la base du transistor Qg atteint le même potentiel que celle du transistor Q^. En d'autres termes, la sortie du circuit à émetteur suiveur 54 a pour effet de couper la 10 source qui l'alimente, de manière à maintenir effectivement le potentiel de la borne de sortie 2 exactement égal au potentiel de la borne 3o Bien que-l'étage différentiel 52 soit ajouté pour augmenter le gain et assurer une plus grande précision dans le suiveur de tension 54, tout en assurant un meilleur isolement 15 entre le réglage et la sortie, il pourrait en fait être éliminé, auquel cas la base du transistor Q11 serait couplée avec le collecteur du transistor Q^. Le mode de réalisation préféré, toutefois, utilise les deux étages pour les raisons décrites ci-dessus. Ce montage est capable de stabiliser n'importe quelle tension 20 positive à partir de zéro, étant donné que le régulateur est entièrement flottant et ne voit que la différence de potentiel entre les bornes 1 et 2, Comme précédemment décrit, "la seule condition nécessaire est que la différence entre la tension appliquée à la borne d'entrée 1 et la tension de sortie apparaissant sur la borne 25 de sortie 2 soit maintenue inférieure au potentiel de claquage des transistors du montage» Des modifications appropriées des transistors Qi;l et Q12 peuvent être apportées pour tenir compte des diverses conditions de charge susceptibles d'être rencontrées. En d'autres termes, le montage décrit peut stabiliser des ten-30 sions très élevées aussi bien que des tensions très basses. Par exemple, une sortie de 300 volts sur la borne 2 pourrait être stabilisée avec le montage décrit. Toutefois, étant donné que le potentiel de claquage des transistors à cireuit intégré du montage est de l'ordre de 50 volts, ceci signifierait que la tension d' 35 entrée maximale devrait être de moins de 350 volts pour éviter ■tout endommageaient du montage. On va maintenant examiner la figure 4 sur laquelle est représenté un régulateur de courant qui utilise le même montage à trois bornes que celui qui a été décrit à propos des modes de ^K) réalisation du régulateur de tension, à cela près que le côté 71 09922 2083494 Inférieur de la résistance de réglage 15 n'est plus relié à la masse, mais est connecté à une borne de sortie externe 4 qui est connectée à la borne de sortie 2 par une résistance 70. Un courant traversant la résistance 15 pour aboutir à la borne 4 et détermi-5 nant une chute d'un volt entre ses bornes fait voir à l'entrée "positive 38 de l'amplificateur 12 une tension qui est due à sa présence. Toutefois, étant donné que les potentiels présents à l'entrée et à la sortie de l'amplificateur 12 doivent être identiques, une élévation d'un volt à travers la résistance 70, entre 10 la borne 4 et la borne 2, est nécessaire pour annuler toute différence de potentiel entre les bornes 2 et 3» En conséquence, le eourant traversant la résistance 70 et disponible à la borne de sortie 4 est indépendant de la charge qui le reçoit mais est directement proportionnel à la valeur ohmique de la résistance 15. 15 Alors que les régulateurs antérieurs exigeaient l'utilisation de diodes Zener dans la référence de tension, la présente invention n'exige aucune diode Zener et tous les composants actifs peuvent être constitués par de simples transistors à circuit intégré. En outre, le fait que l'invention utilise des transistors 20 dont le comportement et la nature sont bien connus, signifie que le dispositif suivant l'invention peut être réalisé sous une forme très stable et présentant beaucoup moins de bruit qu'un montage à diodes Zener en présence de faibles variations de tension. Par exemple, tin montage de ce type présente un niveau de bruit de 25 moins de 20 microvolts, tandis que la plupart des montages à diodes Zener ont des niveaux de bruit de plus d'un millivolt. Le régulateur représenté est destiné à des tensions positives. Pour des tensions négatives, on peut utiliser des transistors complémentaires avec un montage analogue. 30 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits ; elle est susceptible de nombreuses variantes, selon les applications envisagées, sans qu'on s'écarte pour cela du domaine de l'invention. 71 09922 15 ZùûJ~*y~* REVENDICATIONS - 1) Montage régulateur électrique, caractérisé en ce qu'il comprend une borne d'entrée, une borne de sortie et une borne de réglage, des moyens de référence de tension comportant une première borne d'entrée couplée avec celle du montage, une première 5 borne de sortie et une seconde borne de sortie, ladite référence de tension étant capable de générer une tension de référence stable entre lesdites première et seconde bornes de sortie, des moyens à impédance résistive couplant la seconde borne de sortie avec ladite borne de réglage et des moyens suiveurs de tension 10 couplant la borne d'entrée du montage avec la borne de sortie de celui-ci et comportant une seconde borne d'entrée couplée avec ladite première borne de sortie et une troisième borne d'entrée couplée avec ladite borne de réglage, lesdits moyens suiveurs de tension étant sensibles à la tension qui apparaît entre les se-15 conde et troisième bornes d'entrée, lorsque la borne de réglage est couplée résistivement avec une borne de masse et qu'une tension d'entrée est appliquée entre la borne d'entrée du montage et ladite borne de masse, et lesdits moyens suiveurs de tension étant capables de générer une tension de sortie entre la borne 20 de sortie du montage et la borne de masse, cette tension de sortie étant dans une relation prédéterminée avec la tension présente à la borne de réglage» 2) Montage régulateur électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de référence de tension com- 25 prennent un premier transistor dont l'émetteur est couplé avec la première borne de sortie, dont le collecteur est couplé avec la seconde borne de sortie et dont la base est couplée avec le collecteur, un second transistor dont la base est couplée avec le collecteur du premier, dont le collecteur est couplé avec la se— 30 conde borne de sortie et dont l'émetteur est couplé avec la première borne de sortie, les premier et second transistors ayant des densités de courant différentes et Jg» respectivement, de sorte que la différence de tensions base-émetteur ( entre eux a un coefficient de température positif et est définie par : 35 AVbe = (kï/q) in (J-jJg) où k est la constante de Boltzmann, I, la température absolue et q, la charge d'un électron, et des composants à coefficient de température négatif fonctionnellement combinés avec les pre- 71 09922 2083494 raier et second transistors, moyennant quoi la tension de référence a tin coefficient de température sensiblement nul. 3>. Montage régulateur électrique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits composants comprennent un troisième 5 transistor dont la base est couplée avec le collecteur du second transistor, dont l'émetteur est couplé avec la première borne de sortie et dont le collecteur est couplé avec la seconde borne de sortie, ledit coefficient de température négatif étant fonction de la tension base-émetteur (VBR) de ce troisième transistor. 10 4. Montage régulateur électrique suivant la revendication 3* caractérisé en ce que la tension de référence (V est définie par : Vréf = a(bVBE + CÛVBE^ où a, b, c sont des constantes. 15 5« Montage régulateur électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens suiveurs de tension comprennent un amplificateur opérationnel comportant un premier étage d'amplificateur différentiel et un étage d'amplificateur à émetteur suiveur, celui-ci étant sensible au fonctionnement dudit premier 20 étage amplificateur différentiel et étant capable de coupler la borne d'entrée du montage avec la borne de sortie de celui-ci. 6. Montage régulateur électrique suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un second étage amplificateur différentiel couplant le premier avec ledit étage 25 amplificateur à émetteur suiveur. 7. Montage régulateur électrique suivant la revendication 1, baraetérisé en ce qu'il comprend, en outre, une borne extérieure, un moyen à impédance résistive variable couplant la borne de réglage précitée avec ladite borne extérieure et un moyen à 30 impédance résistive extérieure couplant ladite borne extérieure avec la borne de sortie du montage régulateur, moyennant quoi celui-ci fournit un courant stabilisé sur ladite borne extérieure. 8. Montage régulateur électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un moyen à impé- 35 dance résistive variable couplant la borne de réglage précitée avec la borne de masse précédemment mentionnée, ce qui permet de choisir la tension de sortie en réglant ledit moyen à impédance résistive variable. 9. Montage régulateur électrique suivant la revendication 40 1, caractérisé en ce que les moyens de référence de tension com 71 09922 17 2083494 prennent un premier circuit transistorisé capable de générer une tension qui croît avec la température et un second circuit transistorisé capable de générer une tension qui décroît avec la température, lesdits premier et second circuits transistorisés étant 5 montés entre la première borne d'entrée et la première borne de sortie de telle manière que la tension de référence ait un coefficient de température nul. 10. Montage régulateur électrique suivant la revendication 9* caractérisé en ce que ledit premier circuit transistorisé com- 10 prend un premier transistor dont la base est couplée avec son collecteur, dont l'émetteur est couplé avec la première borne de sortie et dont le collecteur est couplé avec la seconde borne de sortie, et un second transistor dont la base est couplée avec le collecteur du premier, dont l'émetteur est couplé avec la première 15 borne de sortie et dont le collecteur est couplé avec la seconde borne de sortie, et en ce que le second circuit transistorisé comprend un troisième transistor dont la base est couplée avec le collecteur du second, dont l'émetteur est couplé avec la première borne de sortie et dont le collecteur est couplé avec la seconde 20 borne de sortie, moyennant quoi un coefficient de température nul est donné au" potentiel de référence. 11. Moyens de référence de tension destinés à être utilisés dans un montage régulateur électrique; caractérisés en ce qu'ils comprennent des première et seconde bornes, un premier cireuit 25 transistorisé monté entre ces première et seconde bornes pour générer une première tension qui croît avec la température et un second circuit transistorisé monté entre les première et seconde bornes pour générer une seconde tension qui décroît avec la température, les premier et second circuits transistorisés étant 30 entre eux dans une relation propre à rendre constante une tension . de référence (V^) générée entre les première et seconde bornes dans une gamme de température prédéterminée. 12. Moyens de référence de tension suivant la revendication 11, caractérisés en ce que le premier circuit transistorisé eom- 35 prend un premier transistor dont l'émetteur est couplé avec ladite première borne, dont le collecteur est couplé avec ladite seconde borne et dont la base est couplée avec son collecteur, et un second transistor dont la base est couplée avec le collecteur du premier, dont l'émetteur est couplé avec la première borne et dont 40 le collecteur est couplé avec la seconde borne, et en ce que le 71 09922 18 2083494 second cireuit transistorisé comprend un troisième transistor dont la base est couplée avec le collecteur du second, dont l'émetteur est couplé avec la première borne et dont le collecteur est couplé avec la seconde borne. 5 13» Moyens de référence de tension suivant la revendication 12, caractérisés en ce que la première tension est proportionnelle à la différence de tension base-émetteur (0VRR) entre les premier et second transistors, et en ce que la seconde tension est proportionnelle à la tension base-émetteur (VBK) du troisième transis- 10 tor. 14. Moyens de référence de tension suivant la revendication 13, caractérisés en ce que la tension de référence ) est définie par : Vréf = a^bVBE + c VBE^ 15 où a, b, e sont des constantes.