Стабилизация режимов работы усилительных элементов.


 

При изменении условий эксплуатации параметры усилительного каскада будут изменяться. Наиболее существенное влияние на стабильность режима транзистора по постоянному току оказывает обратный ток коллектора IК0. Например, при повышении температуры на Δţ° = 10°С обратный ток коллектора IК0 в кремниевых транзисторов увеличивается приблизительно в 2 раза.

Для оценки нестабильности тока коллектора используется коэффициент нестабильности:

SН = ΔIК ΔIК0

где ΔIК – увеличение тока коллектора, вызванное приращением обратного тока коллектора ΔIК0.

Нестабильность положения точки покоя [I; U] на выходных и [I; U] на входных динамических характеристиках вследствие замены транзистора, изменения температуры или питающих напряжений может значительно увеличить нелинейные искажения, уменьшить усиление и т.д.

Стабильность параметров усилительных каскадов зависит от типа схемы смещения, т.е. способа подачи напряжения начального базового смещения U, которое определяет ток базового смещения I.

Смещение фиксированным током базы Рис.25.

Напряжение U образуется за счёт протекания тока базового смещения I через резистор RБ1. Учитывая, что RБ1 > RВХ.V1, а U << EК получим:

I ≈ ЕК RБ1 = const,

т.е. I – фиксирован, так как не зависит от температуры транзистора и коллекторного тока.

В схеме отсутствуют элементы температурной стабилизации, поэтому SН = 1 + β максимальный, что является её недостатком.

 

Смещение фиксированным напряжением базы Рис.26.

Напряжение U образуется с помощью делителя напряжения, состоящего из резисторов RБ1 и RБ2

U EК RБ2 (RБ1 +RБ2) = const

 

Для выполнения этого условия необходимо, чтобы RБ2 < RВХ.V1, что недопустимо уменьшает входное сопротивление, поэтому всегда выбирается RБ2 > RВХ.V1, а это значит, что SН = 1 + β очень большой.

 

Рис.25 Рис.26

Коллекторная стабилизация режима Рис.27.

Эта схема отличается от схемы на Рис.25 тем, что резистор RБ1, соединённый с базой, подключается вторым концом не к EК, а к коллектору транзистора V1. При этом падение напряжения на нём можно считать равным U. Тогда с учётом того, что:

 

- 22 -

U >> U0Б, а I << I можно записать:

 

I = U U RБ1U RБ1 ≈ (EКI RК) RБ1

 

Зависимость I от I свидетельствует о наличии в схеме обратной связи, которая противодействует изменению параметров усилительного каскада. Например, если при повышении температуры t°C ↑ увеличивается I ↑, то:

I - I RК - U - I - I↓, что препятствует росту I, стабилизируя его.

Коллекторная стабилизация режима эффективна только при большом RК и малом RБ1, что на практике не всегда возможно.

Рис.27 Рис.28

 

Эмиттерная стабилизация режима Рис.28.

Она осуществляется включением в цепь эмиттера резистора RЭ и чаще применяется совместно со схемой с фиксированным напряжением базы. Учитывая, что I = I + II, получим: UUБ2 - U = UБ2 - IRЭUБ2 - IRЭ.

Зависимость U от I свидетельствует о наличии в схеме обратной связи, которая противодействует изменению параметров усилительного каскада. Например, при увеличении t°C ↑ увеличивается I ↑, то:

I - I RЭ - U - I↓ что препятствует росту I, стабилизируя его.

 

С увеличением RЭ и уменьшением RБ = (RБ1 RБ2) (RБ1 +RБ2), стабильность каскада повышается (SН уменьшается), но это приводит к дополнительным потерям напряжения источника питания, понижает U или требует повышения EК. Например, для получения SН = 2 ток делителя IД I, что снижает экономичность усилительного каскада. Эмиттерная стабилизация режима работы транзистора со значениями SН = 4…6 является наиболее популярная в каскадах предварительного усилении с токами покоя I = 1…10 мА.

 



Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 4274;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.