Рассмотрим некоторые схемы термостабилизации.
Для установления заданного электрического режима транзистора достаточно двух элементов и (рис.32). При помощи резистора устанавливается ток базы и, следовательно, ток коллектора транзистора, резистор определяет напряжение на коллекторе при заданном токе коллектора. Величина постоянного тока коллектора определяется уравнением
, , (6.1)
Из уравнения (6.1) следует, что схема рис.32 не обеспечивает высокую стабильность коллекторного тока при изменении температуры переходов транзистора, т.к. ослабляет влияние только одного фактора нестабильности коллекторного тока - температурной зависимости контактной разности потенциалов эмиттерного перехода (входной проводимости транзистора), влияние тока усиливается, остается без изменения влияние температуры на величину коэффициента усиления .
Рис. 32. Схема электропитания Рис. 33. Схема электропитания
транзистора с фиксированным транзистора с делителем в цепи базы
током базы
Из-за низкой температурной стабильности коллекторного тока эта схема (рис.32) практически не применяется.
При питании цепи базы через делитель (рис. 33) ток коллектора можно определить из уравнения
, (6.2)
где .
Из выражения (6.2) следует, что включение в цепь базы делителя уменьшает величину неуправляемой составляющей тока и, следовательно, её влияние на полный ток коллектора. Стабилизирующее действие объясняется тем, что оно включено параллельно и падение напряжения на параллельном соединении, создаваемое током , уменьшается, уменьшается и смещение, открывающее эмиттерный переход, и, следовательно, составляющая коллекторного тока, вызванная током . Стабилизирующее действие тем сильнее, чем меньше сопротивление . Но включение в цепь базы делителя приводит к увеличению нестабильности тока коллектора из-за температурного изменения . На нестабильность, вызванную зависимостью от температуры, делитель не влияет. Таким образом, к делителю предъявляются противоречивые требования: с целью уменьшения влияния сопротивления плеч делителя должны быть малыми, а для уменьшения влияния изменений сопротивления плеч делителя должны быть большими. Кроме того, необходимо учитывать, что делитель по переменному току включен параллельно входу транзисторов и при малых сопротивлениях плеч шунтирует вход транзистора, а также увеличивает расход энергии источника питания.
Значительно более эффективным способом термостабилизации электрического режима является введение отрицательной обратной связи по постоянному току. Примером применения отрицательной обратной связи по постоянному току для термостабилизации тока коллектора является эмиттерная стабилизация (рис. 34). Стабилизация тока при такой схеме осуществляется за счет двух эффектов. Сопротивление цепи эмиттера , включенное последовательно с термозависимым сопротивлением эмиттерного перехода транзистора, уменьшает относительное изменение суммарного сопротивления и тем сильнее, чем больше величина . Изменение тока эмиттера преобразуется в пропорциональное ему напряжение на и передается в противоположной полярности через на базу транзистора. Таким образом, и образуют цепь отрицательной обратной связи, которая изменяет напряжение на базе транзистора так, что уменьшает изменение тока эмиттера. Стабилизирующее действие отрицательной обратной связи тем сильнее, чем больше её глубина (чем больше и меньше ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.