Способ коллекторной стабилизации.

Рассмотрим это вид стабилизации на примере схемы с фиксированным током базы, изображённой на рис. 1.21. В этой схеме ток базы задаётся через резистор R_Б, подключённый непосредственно к коллекторному выводу транзистора. Значение тока I_Бр, протекающего через этот резистор, определяется соотношением

. (1.64)

Второй закон Кирхгофа для выходной цепи имеет вид

. (1.65)

Рассмотрим влияние температуры на потенциал базы U_Бр.

1. При возрастании температуры Т увеличивается ток коллектора I_К. Следовательно, возрастает падение напряжения на коллекторном резисторе R_К.

2. Как следствие, уменьшается падение напряжения U_{КЭ р}.

3. По этой причине уменьшается ток базы I_Б и транзистор начинает «призакрываться».

4. Этот процесс препятствует возрастанию коллекторного тока I_К и, в результате, результирующее приращение коллекторного тока ΔI_К будет меньше, чем в схеме без ООС.

Недостатком рассмотренной схемы является уменьшение коэффициента усиления каскада по переменной составляющей сигнала.

Практическая схема коллекторной стабилизации с помощью параллельной ООС по напряжению приведена на рис. 1.22. В этой схеме базовый резистор R_Б разделяется на два, и средняя точка между ними подключается к общему проводу с помощью блокирующего конденсатора C_ф. Конденсатор С_ф совместно с резисторами R_Б' и R_Б" образует цепь фильтра нижних частот, через которую отфильтровывается переменная составляющая сигнала в цепи обратной связи.

Далее, рассчитаем величину коэффициента влияния А_K0 для схемы с коллекторной стабилизацией базового тока. С этой целью преобразуем выражение для коллекторного тока к виду, удобному для анализа. Найдём выражение для тока базы I_Б, используя соотношения, вытекающие из схемы рис.1.21:

(1.66)

Производя подстановку U_КЭ=I_БR_Б в первое из этих выражений, получим:

I_БR_Б=U_п –I_К R_К –I_БR_К. (1.67)

После группировки для тока базы I_Б получаем следующее выражение:

. (1.68)

Подставляя в выражение для I_К, получаем:

. (1.69)

Раскрывая скобки, получаем

I_КR_Б+ I_КR_К =βU_п –βI_КR_К+(1+β)(R_Б +R_К)I_К0.

Группируем:

I_К (R_Б+ R_К+ βR_К) =βU_п +(1+β)(R_Б +R_К)I_К0.

В результате получаем выражение для коллекторного тока в виде, удобном для дифференцирования:

. (1.70)

По этой формуле рассчитаем абсолютный коэффициент влияния:

.

Производя последующие преобразования, получим окончательно:

. (1.71)

Итак, величина коэффициента влияния в случае коллекторной стабилизации в десятки раз меньше, чем для простой схемы с фиксированным током базы, что и обуславливает более высокую стабильность коллекторного тока транзистора.