Вспомогательные цепи Методы задания режима работы. Принципиальные схемы каскадов. Схемы задания режима работы, страница 3

                                                                   )(R + R    ⋅(H    +)1

                     St =       Rэ (RHб ++)1 21        ,                               (6.14) э           21        б

где эквивалентное сопротивление в цепи базы R_б определяется согласно формуле 5.13.

Непосредственному расчету элементов схемы, определяющих заданный температурный режим, предшествует определение необходимого для данной схемы каскада коэффициента температурной стабильности

∆I

                                        S_t =  _∆^кдоп_I ,                                                        (6.15)

k

                                           U     −U      −U

         где =∆I_кдоп    ^ко _R ^km_{+ R} ^ост - допустимое отклонение тока коллектора,

                                                          k      э

DI_к – отклонение тока коллектора под действием температуры, определяемое изменением неуправляемого тока коллектора DI_кбо и коэффициента передачи тока базы DH₂₁. 

Далее для схемы с эмиттерной термостабилизацией находится эквивалентное сопротивление в цепи базы транзистора, обеспечивающее заданную температурную стабильность и статический режим работы каскада

                                                    R_б = R_э ⋅ ( S_t – 1)                                                 (6.16) и значения сопротивлений резисторов R1 и R2.

В схемах на полевых транзисторах нестабильность рабочей точки под действием температуры обусловлена также тремя воздействиями. Первое вызывается током утечки, который протекает через закрытый переход затвористок и равносилен изменению неуправляемого тока коллектора биполярного транзистора. Этот ток создает падение напряжения на сопротивлении в цепи затвора, создавая дополнительный потенциал, который повышает ток стока на величину

                                                        ∆Ic = IS⋅∆ з ⋅ Rз.                                                  (6.17)

Второе определяется изменением контактной разности потенциалов р-n перехода, приводя к изменению выходного тока

                                                        ∆Ic = S ⋅gt ⋅∆T ,                                                   (6.18)

где g_т – температурный коэффициент (см. 6.4).

Третье воздействие обусловлено с температурным изменением удельного сопротивления канала, которое равносильно изменению тока стока

                                                        ∆Itc= −a ⋅ Ic ⋅∆T ,                                                (6.19)

где a_т – температурный коэффициент изменения удельного сопротивления канала.

Температурный режим каскадов на полевых транзисторах для исключения воздействия первой причины может быть  обеспечен применением транзисторов с изолированным затвором или подбором сопротивления в цепи затвора по соотношению

Rз = S q⋅ I ⋅ dIdTсн = S q⋅ I ⋅⋅a I ,    (6.20) t co m з   m з

где J =14^о, dI_сн/dT = 0.0075 /^oC.

При этом сопротивление резистора R_з должно быть больше реактивного входного сопротивления

                                                   Xc ₌ 2pF¹C    ,                                                                                               (6.21)

в вх

но не превышать 10 МОм.

Поскольку действие второй и третьей причин противоположны, то имеется такое смещение на затворе U_зт, при котором происходит полная компенсация влияния температуры. Определить это напряжение можно, продифференцировав уравнение тока стока 2.14 и подставив в полученное соотношение значения температурных коэффициентов. В результате напряжение смещения, соответствующее так называемой термостабильной рабочей точке, равно

                                                    U_зт = U_отс – 0.63 В,                                             (6.22) которое и рекомендуется устанавливать при расчете усилительных каскадов.