Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Стабилизация режима работы транзисторов по постоянному токуТранзисторный каскад сохраняет работоспособность лишь в том случае, если ток покоя выходной цепи не выходит за определенные пределы при изменении температуры, старении, замене транзистора. Ток коллектора транзистора: , (1) где - статический коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ, - начальный ток коллектора при отключении эмиттера транзистора. – тепловой ток неосновных носителей через p-n переход – обратный ток коллектора. может меняться в 2-3 раза от одного экземпляра к другому. резко зависит от температуры (на 100 вдвое у герм. транзисторов, втрое у кремниевых). Для стабилизации режима работы транзисторов по постоянному току используются специальные схемы стабилизации, так назыв. коллекторная и эмиттерная стабилизация. Которые осуществляют стабилизацию точки покоя с помощью ООС. Коллекторная стабилизация. Как осуществляется стабилизация? В данной схеме параллельная ООС по напряжению. Напряжение ООС снимается с коллектора транзистора. В состоянии покоя напряжение на резисторе : . (2) Отсюда . (3) Из (3) видно, что если, например, ток коллектора стремится увеличиться (например, из-за увеличения температуры), то падение напряжения на увеличится, в результате чего уменьшится напряжение на и увеличится ток базы , что препятствует возрастанию тока . Схема коллекторной стабилизации проста и экономична, но имеет некоторые недостатки. Согласно (3) эффект коллекторной стабилизации тем выше, чем больше сопротивление . Поэтому каскад хорошо работает лишь при условии (4) и поэтому при увеличении сопротивления увеличивается требуемое напряжение источника питания. Другой недостаток – наличие нежелательной ООС по переменному току через , которое уменьшает входное сопротивление и усиление каскада. Для устранения этого недостатка используется такая схема: т.е. делят на две приблизительно равные части и между ними и общим проводом включают блокировочный конденсатор большой емкости. Изобразим схемы коллекторной стабилизации выходного тока при включенном транзисторе с ОБ и ОК. (5) (6) Рассмотреть самим как происходит стабилизация в этих схемах, записать падение напряжения на и рассмотреть аналогично изложенному выше. Коллекторная стабилизация обеспечивает стабильность рабочего режима при небольших изменениях (в 1,5-2 раза) и изменениях температуры на 20-300С. Более высокую стабильность точки покоя дает схема эмиттерной стабилизации.
Эмиттерная стабилизация. Стабилизация осуществляется благодаря последовательной ООС по току, получаемой при включении в цепь эмиттера. Напряжение смещения: (7) Ток делителя выбирают во много раз больше тока , при этом напряжение практически не зависит от . Рассмотрим, как работает стабилизация. Положим, что стремится возрасти (например, из-за увеличения температуры). Это приведет к увеличению напряжения на и, следовательно, к уменьшению . Транзистор частично закроется, уменьшится и, следовательно, уменьшится ток . Для устранения ООС по переменному току, снижающей коэффициент усиления, шунтируют конденсатором большой емкости, практически закорачивающей для частот сигнала (сопротивление конд. мало). Из выражения (7) видно, что стабилизация схемы усиливается с ростом , но с ростом увеличивается требуемая мощность. Обычно берут (8) в каскадах мощного усиления, (9) в каскадах предварительного усиления. (10) Сопротивление резистора рассчитывается по формуле (обычно ): , (11) где (12) в каскадах мощного усиления, (13) в каскадах предварительного усиления. (14) , (15) где - минимальная температура окружающей среды. ОБ ОК Эмиттерная стабилизация позволяет обеспечить стабильность тока покоя при изменении параметра в (5÷10) раз и при изменении температуры на (70÷100)0С. Возможно использование в одном каскаде и эмиттерной и коллекторной стабилизации. ООС по постоянному току создается с помощью сопротивления эмиттера и . Воспользуемся законом Кирхгофа: . (16) Если стремится увеличится, то увеличится напряжение на резисторе , следовательно уменьшится напряжение, прикладываемое к делителю , уменьшится напряжение на , а т.к. , то оно уменьшится, с одной стороны из-за уменьшения на и увеличения напряжения на . А уменьшение препятствует увеличению тока.
Термокомпенсированная стабилизация. В схемах с температурной компенсацией в цепях смещения используются термокомпенсирующие элементы: терморезисторы или п/п диоды. С ростом температуры сопротивление резистора падает, что уменьшает величину напряжения смещения , компенсируя рост тока покоя . В качестве терморезисторов могут применяться непроволочные резисторы с отрицательным температурным коэффициентом. Для температурной компенсации может быть использован п/п диод. Повышение температуры вызывает уменьшение прямого сопротивления диода, что приводит к уменьшению смещения , при этом возрастание компенсируется. Недостаток метода – устраняет только те изменения тока покоя, которые вызваны изменением температуры. Схемы термокомпенсации применяются в двухтактных выходных каскадах, работающих в режиме В, где требуется получение низкого напряжения смещения. Кроме того, включение в цепь эмиттера токостабилизирующего резистора сильно снижает КПД. Диодную стабилизацию широко применяют в интегральных усилителях. В ИМС делают так называемые диодные стабилизаторы напряжений и токов
Лекция
|