Способ эмиттерной стабилизации.

Рассмотрим это вид стабилизации на примере схемы с фиксированным потенциалом базы, изображённой на рис. 1.23.

В этой схеме в цепь эмиттера дополнительно включено сопротивление R_Э.

Как и в ранее рассмотренных схемах здесь стабилизируется напряжение U_Бр, которое рассчитывается по формуле:

. (1.72)

В этой формуле потенциал базы U_Бр не зависит от температуры:

. (1.73)

Наоборот, значение потенциала эмиттера U_Эр от температуры зависит и рассчитывается по формулам U_Эр= I_ЭрR_Э ≈ I_КрR_Э, где I_Эр и I_Кр – рабочие токи эмиттера и коллектора.

Первое выражение для анализа запишем в виде:

. (1.74)

1. При росте температуры увеличиваются ток коллектора I_К и ток эмиттера I_Э. Это приводит к увеличению падения на эмиттерном резисторе R_Э.

2. Поскольку потенциал базы U_Бр=const, то управляющее напряжение U_БЭ уменьшается и в результате этого транзистор «призакрывается».

3. В результате снижается величина коллекторного тока I_К и его величина становится меньше.

Наличие последовательной ООС по току уменьшает коэффициент усиления транзистора по переменному току. Поэтому резистор R_Э шунтируется ёмкостью C_Э,. Величина этой ёмкости должна быть такова, чтобы её реактивное сопротивление .

Включение термокомпенсирующего диода.В этой схеме фиксированный потенциал базы задаётся с помощью термокомпенсирующего диода, включённого в цепь делителя напряжения, как это показано на схеме рис. 1.24, а.

Этот метод основан на снижении сопротивления p-n перехода с ростом температуры. При росте температуры (T₂> T₂) дифференциальное сопротивление r_диф диода снижается (рис. 1.24, б). Вследствие этого на нём уменьшается падение напряжения, то есть

В результатестабилизируется ток базы, то есть I_Бр=const.

Способ комбинированной стабилизации.Объединяет в себе способы коллекторной и эмиттерной стабилизации и различные виды ООС. Обычно этот метод используется в схемах с фиксировнным потенциалом базы. В схеме рис. 1.25 используется одновременно коллекторная и эмиттерная стабилизация. Это осуществляется за счёт введения резисторов R_ф и R_Э.

Потенциал базы U_Бр может быть рассчитан по формуле

, (1.75)

где U ' – потенциал точки между резисторами R_ф и R_к (рис.1.25).

Потенциал U ' рассчитывается по формуле: U '=U_п - I_КрR_ф.

Подставляя в предыдущую формулу, получим, что

. (1.76)

Потенциал эмиттера (рис. 1.25) равен: U_Эр=I_ЭрR_Э.

Тогда для потенциала U_БЭр (рис.1.25) получаем выражение:

↓U_БЭр= ↓U_Бр - ↑U_Эр. (1.77)

Проведём анализ последнего выражения.

С ростом температуры увеличивается коллекторный ток I_Кр. Поэтому потенциал базы U_Бр уменьшается. Соответственно, увеличивается эмиттерный ток I_Э=I_К/α. Cледовательно, увеличивается и потенциал эмиттера U_Эр. Поэтому, изменение напряжения U_БЭр будет минимальным. Для устранения влияния переменного сигнала на входе резистор R_Э обязательно шунтируется ёмкостью С_Э. Величина реактивного сопротивления этой ёмкости Х_Сэ<<R_Э.

В противном случае переменная составляющая эмиттерного ока i_Э создаёт на резисторе R_Э падение напряжения

. (1.78)

Это напряжение будет уме­нь­­­шать U_БЭ, а коэффициент усиления будет уменьшаться, что является следствием появления ООС.

Для устранения ООС по напряжению, которая появляется при дополнительно введении резистора R_ф, в схему вводят большую ёмкость С_ф, такую, что Х_Сф<<R_ф. Тогда она шунтирует резистор R_ф.