logo

Главная Цепи смещения транзисторных каскадов Обеспечение устойчивости РТ Метод параметрической стабилизации

Обеспечение устойчивости рабочей точки: Метод параметрической стабилизации

Печать
Схемотехника - Схемотехника и конструирование схем

 

Как уже говорилось, метод параметрической стабилизации базируется на использовании в транзисторных каскадах специальных элементов, характеристики которых зависят от внешних возмущающих воздействий, причем изменения параметров этих элементов должны компенсировать изменения параметров транзисторного каскада.

В качестве примера рассмотрим схему с эмиттерно-базовой стабилизацией, приведенную на рис. 3.15. В этой схеме при правильном выборе терморезисторов можно добиться хорошей компенсации температурных колебаний параметров транзистора. Но применение терморезисторов не всегда удобно, да и понятие "правильный выбор" часто требует уточнения. Поэтому для начала проясним, что же происходит с биполярным транзистором при колебаниях температуры.

 

Схема с эмиттерно-базовой стабилизацией с терморезисторами в делителе напряжения

Рис. 3.15. Схема с эмиттерно-базовой стабилизацией с терморезисторами в делителе напряжения

 

При росте температуры из-за уменьшения падения напряжения на \(p\)-\(n\)-переходах транзистора также растут и токи через эти переходы. Особенно сильно увеличиваются токи \({I_К}_0\) и \({I_Э}_0\), определяющие режим работы каскада по постоянному току. На рис. 3.16 представлены графики, отражающие влияние температуры на статические характеристики каскадов с ОЭ и ОБ.

 

СВлияние температуры на статические характеристики транзистора

Рис. 3.16. Влияние температуры на статические характеристики транзистора

 

Из представленных характеристик видно, что для сохранения неизменным выходного тока \({I_К}_0\) необходимо по мере роста температуры снижать напряжение начального смещения \({U_{ЭБ}}_0\). В схеме на рис. 3.15 для этого служат терморезисторы, но очевидной является возможность использования других полупроводниковых приборов с температурной зависимостью падения напряжения на них. Например, в схеме на рис. 3.17 в цепь делителя включен прямосмещенный эмиттерный переход транзистора \(VT2\) со свойствами, аналогичными свойствам транзистора \(VT1\). Т.е., когда температура растет и требуется снижение напряжения смещения \({U_{ЭБ 1}}_0\), это осуществляется за счет уменьшения падения напряжения \({U_{ЭБ 2}}_0\) на эмиттерном переходе транзистора \(VT2\).

 

Термокомпенсация с помощью дополнительного транзистора

Рис. 3.17. Термокомпенсация с помощью дополнительного транзистора

 

Вместо транзистора \(VT2\) можно использовать и обычный диод в прямом включении, как показано на рис. 3.18.

 

Термокомпенсация с помощью прямосмещенного диода

Рис. 3.18. Термокомпенсация с помощью прямосмещенного диода

 

При желании метод параметрической стабилизации применим и для нейтрализации других (нетемпературных) внешних влияний. Например, известно, что при низких температурах падают напряжения практически любых широко распространенных химических источников питания. Поэтому в носимой аппаратуре приходится учитывать влияние данного фактора, если мы хотим обеспечить ее работоспособность в широком диапазоне погодных условий.

Рассмотрим схему на рис. 3.18. При падении напряжения питания уменьшается значение тока \({I_К}_0\) транзистора, а также незначительно снижается его начальное смещение \({U_{БЭ}}_0\) (здесь следует учитывать, что прямосмещенный диод \(VD1\) работает как стабилитрон, т.е. напряжение на нем слабо зависит от величины протекающего тока). Поскольку снижается напряжение \({U_{КЭ}}_0\) транзистора, снижаются и его усилительные способности как усилителя слабых переменных сигналов. Для компенсации всех этих факторов можно в цепь смещения транзистора включить еще один диод, как показано на рис. 3.19. Теперь при снижении температуры напряжение \({U_{БЭ}}_0\) будет расти быстрее, чем это необходимо только для температурной компенсации изменений напряжений и токов в самом транзисторе. Будет компенсироваться также и падение напряжения питания, и коэффициент усиления каскада в целом останется неизменным. Очевидно, что падение напряжения на двух диодах может превысить предел, необходимый для напряжения \({U_{БЭ}}_0\) используемого транзистора. Поэтому в цепь эмиттера обязательно включается резистор \(R_Э\), создающий также и ООС по току нагрузки, дополнительно стабилизирующую рабочую точку каскада.

 

Термокомпенсация двумя диодами

Рис. 3.19. Термокомпенсация двумя диодами

 

На рис. 3.20 приведены еще некоторые возможные варианты включения термокомпенсирующих элементов в транзисторные каскады. Параметрическая стабилизация может использоваться не только в схемах с ОЭ. Никто не мешает нам применять нелинейные элементы и в любых других цепях смещения.

 

Различные способы включения термостабилизирующих элементов в цепи смещения транзисторных каскадов

Рис. 3.20. Различные способы включения термостабилизирующих элементов в цепи смещения транзисторных каскадов

 

 

 

 

Конструирование схем




Все права защищены © 1997-2011 Перепечатка возможна только по согласованию с владельцем авторских прав. admin@club155.ru

Яндекс.Метрика               Сервер радиолюбителей России - схемы, документация,

 соревнования, дипломы, программы, форумы и многое другое!   схемы новости электроники