![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Температурная стабилизация усилителей
Существенным недостатком транзисторов является зависимость их параметров от температуры. При повышении температуры транзистора увеличивается I К за счет возрастания числа неосновных носителей заряда в полупроводнике. Это приводит к изменению коллекторных характеристик транзистора. При увеличении I К на ∆ I К коллекторное напряжение уменьшается на ∆ U К = R К · ∆ I К (рисунок 14).
![]()
Рисунок 14 – Зависимость характеристик транзистора от температуры
Это вызывает смещение рабочей точки на коллекторной и переходной характеристиках (из П1 в П2). В некоторых случаях повышение температуры может вывести рабочую точку за пределы линейного участка переходной характеристики и нормальная работа усилителя нарушается. Поэтому для температурной стабилизации усилителей принимаются специальные меры или используются два способа: – эмиттерная стабилизация; – коллекторная стабилизация.
Эмиттерная температурная стабилизация Для уменьшения влияния температуры на характеристику усилительного каскада с ОЭ в цепь эмиттера включают резистор R Э, шунтированный конденсатором. В цепи базы для создания начального напряжения смещения между базой и эмиттером ставится делитель R 1 / R 2 (рисунок 15). Напряжение U Б-Э зависит от сопротивления резисторов:
U Б-Э = E К R 2 / (R 1 + R 2) − R Э I Э,
![]() Рисунок 15 – Схема усилительного каскада с эмиттерной температурной стабилизацией
При наличии R Э увеличение эмиттерного тока I Э = I Б + I К из-за повышения температуры приводит к возрастанию падения напряжения на R Э. Это вызывает снижение потенциала базы по отношению к потенциалу эмиттера, т. е. U Б-Э уменьшается, а, следовательно, уменьшаются I Э и I К. Конечно, уменьшение I К за счет R Э не может полностью скомпенсировать рост I К за счет повышения температуры, но влияние температуры на I К при этом во много раз снижается. Однако введение R Э изменяет работу усилительного каскада. Переменная составляющая эмиттерного тока i Э создает на резисторе дополнительное падение напряжения U Э = R Э ∙ i Э, которое уменьшает усиливаемое напряжение, подводимое к транзистору:
U Б-Э = U вых − R Э ∙ i Э.
Коэффициент усиления усилительного каскада при этом будет уменьшаться. Это явление называется отрицательной обратной связью (ООС). Для ослабления ООС параллельно R Э включают емкость С Э, сопротивление которой намного меньше R Э. При этом падение напряжения на участке R Э − С Э от переменной составляющей i Э будет незначительным, поэтому усиливаемое напряжение практически равно входному:
U Б-Э ≈ U вх.
Недостатком эмиттерной стабилизации является необходимость повышения напряжения питания коллекторной цепи, так как при включении R Э U К уменьшается за счет падения напряжения на R Э.
Коллекторная температурная стабилизация В этом случае напряжение обратной связи подается из коллекторной цепи в цепь базы с помощью резисторов R 1 и R К, включенных между коллектором и базой транзистора (рисунок 16). При повышении температуры I К увеличивается, а U К уменьшается. Это приводит к снижению потенциала базы, и, следовательно, к уменьшению
![]() Рисунок 16 – Схема усилительного каскада с коллекторной температурной стабилизацией
Чтобы составляющая коллекторного напряжения не попадала в цепь базы, в УК используют фильтры. Усилитель с коллекторной стабилизацией обладает меньшей стабильностью, чем усилитель с эмиттерной стабилизацией, но он не требует повышения напряжения питания коллекторной цепи.
|