Комбинированные цепи смещения с источниками и стабилизаторами тока и напряжения

Прежде всего напомним читателю то, о чем мы говорили в разделе 3.4. И в первую очередь — базовые положения, на основании которых мы пришли к стандартным схемам задания смещения с фиксированным током базы и эмиттерно-базовой стабилизации. Суть этих положений состояла в следующем.

Задание рабочей точки по постоянному току состоит в задании и поддержании стабильными всех токов и напряжений на (между) электродах транзистора. Анализ статических характеристик показывает, что стабилизация с помощью внешних цепей тока базы, напряжения база—эмиттер или коллектор—база приводит к автоматической стабилизации и всех других показателей. Остается только проблема поддержания этих показателей на заданном уровне при разнообразных внешних воздействиях (колебания температуры, напряжения питания и т.п.).

В схеме с фиксированным током базы на рис. 3.5 мы рассматривали включение резистора \(R_Б\) в цепь протекания базового тока как средство задания величины этого тока. Мы можем обобщить указанную схему и представить ее в виде, показанном на рис. 3.39. Здесь специальный символ используется для обозначения идеализированного источника постоянного тока. Это общепринятое обозначение, и мы будем применять его в дальнейшем и для описания источников переменного тока.

Рис. 3.39. Обобщенный вид схемы с фиксированным током базы

В реальных схемах источник тока \({I_Б}_0\) замещается некоторой конкретной электрической цепью. В зависимости от необходимой точности приближения к идеалу и режима работы такая цепь может содержать различное (иногда относительно большое) количество компонентов. В рамках данной книги мы не будем рассматривать способы реализации источников тока. Однако для примера приведем ряд довольно простых схем на биполярных транзисторах, которые могут выполнять эту роль (рис. 3.40). Полная же схема задания режима работы биполярного транзистора по постоянному току с применением источника тока может выглядеть, например, так, как показано на рис. 3.41.

Рис. 3.40. Примеры источников тока на биполярных транзисторах

Рис. 3.41. Возможные варианты исполнения схем смещения с источниками тока на биполярных транзисторах

Теперь обратимся к схеме эмиттерно-базовой стабилизации (рис. 3.6). Ее обобщенный вариант, в котором делитель напряжения на резисторах \(R1\), \(R2\) заменен на идеализированный источник напряжения (обозначается символом ), показан на рис. 3.42. В отличие от случая с источником тока использование подобного решения возможно далеко не всегда (теоретически возможно в высокочастотных каскадах). Обусловлено это в первую очередь тем, что внутреннее сопротивление идеализированного источника напряжения считается нулевым (у реальных схем оно, конечно, отличается от нуля, но все равно очень низкое). Кроме того, возникают некоторые проблемы и с обеспечением температурной стабильности рабочей точки. В результате решения с источниками напряжения не находят широкого применения в усилительных каскадах, и приводить здесь какие-либо конкретные примеры мы не будем.

Рис. 3.42. Схема эмиттерно-базовой стабилизации с источником напряжения