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 _Эр R _Э ≈ I _Кр R _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 (T ₂> T ₂) 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 _Кр R _ф.

Подставляя в предыдущую формулу, получим, что

. (1.76)

Потенциал эмиттера (рис. 1.25) равен: U _Эр= I _Эр R _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.

Дата добавления: 2014-01-07