Rэ Iэ R2 Rэ Iэ

-Еп

Рис.5. Генератор стабильного тока

а) простейшая токозадающая цепь

б) использование биполярного транзистора V1

согласованного с V2

В этом случае используется тот факт,что для транзистора в активном режиме ток коллектора слабо зависит от напряжения на коллекторе.

Вместе с тем выходное сопротивление биполярного транзистора со стороны коллектора имеет порядок сотен кОм.

Для схемы рис.5а,пренебрегая током базы можно записать

(22)

Как видно из (22) ток коллектора не зависит от сопротивления нагрузки Rн.Однако последнее выполняется только до тех пор ,пока

Rн<<Rн.мах=r*к (23)

где r*к-объемное сопротивление обратносмещенного коллекторного перехода.

Для кремниевых биполярных транзисторов основным источником нестабильности является температурный дрейф напряжения Uбэ. Изменение dUбэ/dT для кремниевых биполярных транзисторов составляет

(24)

Введя понятие коэффициента температурной нестабильности

можно записать выражение для температурного коэффициента,определяющего точность схемы рис.5а:

(25)

Для исключения недостатка схемы ,связанного с температурной нестабильностью,в схемотехнике ОУ широко используется схема ГСТ с диодным смещением.

Рассмотрим принцип действия такой схемы ГСТ, показанной на рис.5б.По цепи смещения R1-V1-R2 протекает ток I1, который создает падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора V1 (V2 в диодном включении) и на резисторе R2.Если пренебречь током базы транзистора V2 и учесть ,что базы транзисторов соединены,значение тока Iк можно определить из уравнения

Uбэ2+IэRэ=Uбэ1+I1R2

Откуда

(26)

В правой части фомулы (26) от соотношения токов I1/Iэ зависит разность напряжений Uбэ=Uбэ1-Uбэ2; Uбэ»0,которую можно определить следующим образом:

(27)

Из (26) и (27) следует:

(28)

Из этой формулы следует,что ток Iэ»Iк зависит от температуры и соотношения номиналов резисторов R2 и Rэ.В тех случаях,когда в схеме присутствуют оба резистора R2 и Rэ и номиналы их равны ,транзистор V2 является “зеркалом” для тока I1, то есть всегда ток Iк=I1 и точно отображает любое его изменение.В схеме “зеркала токов” часто R2=Rэ=0 . В этом случае регулировка тока Iк осуществляется за счет выбора площади эмиттера V2.