Термостабилизация точки покоя

Способы задания рабочей точки покоя

Классы усиления

Рабочая точка покоя определяет режим работы каскада или класс усиления. В зависимости от положения рабочей точки различают три класса усиления:

1) класс А – рабочая точка лежит в середине линейного участка передаточной характеристики. Для него характерны минимальные нелинейные и непрерывные проникновения тока через транзистор, вследствие чего КПД класса «А» составляет 20 – 30%. Он применяется в предв. каскадах усиления, т.е там где высоки требования к нелинейным искажениям и мала мощность.

2) класс В – точка покоя лежит в начале линейного участка. Он обладает высоким КПД 60 – 70%, вследствие отсутствия постоянной составляющей, т.е при отсутствии входного сигнала каскад не потребляет энергии. Этот класс каскада применяется оконч. выходных каскадах усилителей мощности.

3) класс С – точка покоя лежит ниже линейного участка, КПД ещё выше – 80%

Применяется в оконеч. каскадах большой мощности на избирательную нагрузку.

	Рис. 5.10. Передаточная характеристика

Первый способ – схема с фиксированным напряжением базы (схема каскада с общим эмиттером)

Второй способ – схема с фиксированным током базы

	Рис. 5.11. Схема с фиксированным током базы

Рис.5.12. Схема с эмиттерной термостабилизацией

В процессе работы транзистора происходит увеличение температуры, что приводит к увеличению неуправляемого обратного теплового тока, а это ведет к увеличению коллекторного тока покоя.

I _кп = I _ко + β* I _бп

В результате рабочая точка покоя смещается, что приводит к появлению дополнительных непредвиденных нелинейных искажений.

Рис.5.13. Нелинейные искажения в схеме с эмиттерной термостабилизацией

Для того, чтобы стабилизировать рабочую точку вводят обратную связь (вышеприведенная схема). Это схема с эмиттерной термостабилизацией. В этой схеме обратная связь осуществляется введением сопротивления в цепь эмиттера.

Принцип работы:

Температура возрастает, следовательно, увеличивается обратный неуправляемый тепловой ток, следовательно, возрастает коллекторный ток покоя, следовательно возрастает эмиттерный ток покоя. И возрастает падение напряжения на сопротивление R _э, что приводит к уменьшению напряжения U _бэ, а это приводит к уменьшению тока I _бп, и приводит к уменьшению I _кп.

T ↑ → I _ко↑→ I _кп↑ = I _ко + β* I _бп→ I _эп↑ = I _кп/α→ U _э↑ = I _эп* R _э → U _бэ↓ = U _бп – U _э↑ → → I _бп↓→ I _кп↓ = I _ко + β* I _бп

При работе транзистора на полезный сигнал, когда U _вх ≠ 0, сопротивление R_Э осуществляет обратную отрицательную связь и по полезному сигналу, что приводит к снижению коэффициента усиления каскада, для того чтобы исключить отрицательную обратную связь по полезному сигналу, параллельно сопротивлению R _Э ставят конденсатор С _Э, который шунтирует отрицательную обратную связь по полезному сигналу.

На сигнал изменения температуры, низкочастотный конденсатор С _Э влияния не оказывает.

Дата добавления: 2014-01-07