Схема фиксации рабочей точки транзистора.

Данная схема является «заготовкой» для построения схемы любого усилительного каскада.

Наиболее общей для всех усилительных каскадов является схема фиксации с делителем в цепи базы и ООС по току (Рис. 3).

Все элементы, изображенные на схеме, влияют на режим транзистора по постоянному току, на исходное положение рабочей точки транзистора, на его питание. Подобная схема используется и для фиксации рабочей точки полевого транзистора, при этом вместо биполярного транзистора необходимо изобразить полевой.

В схеме действует ООС по току, возникающая в результате наличия резистора R_Э в цепи эмиттера транзистора.

ООС по току стабилизирует ток. Если под влиянием температуры увеличатся все токи в транзисторе, то возрастание I_Э вызовет увеличение U_Э, что следует из формулы

.

Вследствие того, что прямое смещение эмиттерного перехода, которое открывает транзистор, создается разностью потенциалов:

,
увеличение U_Э при фиксированном U_Б, уменьшает U_БЭ, прикрывает транзистор, уменьшает все его токи.

Таким образом ООС противодействует исходному влиянию температуры на токи в транзисторе.

Рассмотрим температурную стабильность схемы. Для этого составим эквивалентную схему (модель) схемы фиксации рабочей точки, в которой учитывается влияние температуры на параметры транзистора.

В исходной схеме (Рис. 8.3) транзистор заменим моделью, которая учитывает изменения токов и напряжений в транзисторе, вызванные изменением температуры.

Источник питания Е_К считаем стабильным, не зависящим от температуры, поэтому на эквивалентной схеме его закорачиваем. Вместо транзистора включаем модель его температурной нестабильности (Рис. 6.5).

Сопротивления R₁, R₂ включены параллельно. Обозначим их эквивалентное сопротивление как R_Б.

Для полученной схемы (Рис. 6.5) можно записать систему уравнений:

(8.1)

Из системы уравнений (8.1) необходимо выразить зависимости тока коллектора и напряжения коллектор – эмиттер от параметров, характеризующих температурную нестабильность транзистора в виде:

(8.2).

Коэффициенты вида - характеризуют чувствительность функции «F» к изменениям параметра «x», в рассматриваемой задаче эти коэффициенты характеризуют температурную нестабильность тока коллектора, а также напряжения на коллекторе, вызванные температурной нестабильностью характеристик транзистора.

Подставляя первое и второе уравнения системы (8.1) в третье, получим:

Подставляя первое и второе уравнения системы (8.1) в четвертое, получим

Для оценки температурной нестабильности схемы обычно используют наибольший коэффициент , характеризующий нестабильность тока коллектора, вызванную температурным перемещением выходных характеристик транзистора.

Для приближенного анализа используют приближенную формулу в упрощенной форме записи: