Характеристиках транзистора

Задать ток базы можно с помощью источника тока (напряжения), включенного в цепь базы. Однако включение в схему дополнительного источника напряжения нерационально, поэтому используют другие способы.

Способ фиксированного тока базы

Рассмотрим следующую схему (рис.2). Здесь резистор R_к задает нагрузочный режим, т.е. нагрузочную прямую, на которой выбираем рабочую точку "А". Составим уравнение равновесия напряжений по второму правилу Кирхгофа для входной цепи:

.

Отметим, что в данной формуле Е_к – задано в исходных данных, ток базы в точке "А" I_бА и напряжение база-эмиттер в точке "А" U_бэА мы выбираем сами на входной характеристике, ориентируясь на выходную ВАХ (рис.1). Учитывая, что Е_к>>U_бэА , то ток базы в точке "А" получается фиксированным при заданном напряжении питания, не зависимым от влияния температуры и равным:

.

Недостаток схемы заключается в том, что транзисторы имеют разброс параметров и при замене транзистора надо заново рассчитывать величину базового резистора R_б. Заметим также, что причинами температурной нестабильности коллекторного тока являются увеличение обратного коллекторного тока и уменьшение U_бэА с увеличением температуры. Данная схема не стабилизирует ни один из этих параметров.

Принято характеризовать влияние изменения обратного тока коллектора I_к0 на ток коллектора I_к коэффициентом температурной нестабильности S:

.

Для схемы с общим эмиттером

,

где .

Здесь R_э – сопротивление в цепи эмиттера. В данном случае R_э = 0, поэтому D = 0 и, следовательно,

,

где b=h_21э – коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером (b=h_21э~100), т.е. коэффициент температурной нестабильности S очень велик.

Способ фиксированного напряжения базы

В схему включения транзистора вместо одного базового резистора вводим делитель из двух сопротивлений (рис. 3). Напряжение источника питания Е_к задано в исходных данных. Считаем также известными ток базы транзистора в точке "А" – I_бА и падение напряжения на транзисторе в точке "А" – U_бэА, поскольку рабочую точку "А" выбираем сами на нагрузочной прямой. По второму правилу Кирхгофа запишем уравнение равновесия напряжений для входной цепи:

,

или, с другой стороны,

,

причем .

Если известен параметр h_11э – входное сопротивление транзистора, то сопротивление R₂, которое включено ему параллельно, выбирают в 2¸5 раз больше входного сопротивления транзистора h_11э. Зная h_11э, находим

,

затем находим ток через резистор R₂

.

Однако входное сопротивление транзистора известно не всегда и чтобы не определять его графическим методом по входной ВАХ, обычно поступают следующим образом. Выбирают ток делителя I₁ для маломощных транзисторов в 5¸10 раз больше тока базы I_бА: I₁=(5¸10)I_бА.

.

Преимущество схемы: в случае замены транзистора не требуется менять сопротивления в схеме, т.к. напряжение на базе не изменится, поскольку оно фиксировано делителем R₁, R₂.

Недостаток: как и в предыдущей схеме отсутствует резистор в цепи эмиттера (R_э=0), поэтому коэффициент температурной нестабильности S по-прежнему очень велик .