Нестабильность точки исходного режима.

Основным критерием нестабильности работы УК является отклонение постоянного тока коллектора Iк.о. от его номинального значения, которое определяет точку исходного режима УК на динамической характеристике транзистора. Примеры нестабильности:

1. Изменение параметров транзистора (обратный ток коллектора) Iк.б.о., Uб.о., I.б.о., h21э. в результате влияния температуры, замены или старения транзистора.

2. Изменение напряжения источников Eк, Eб вследствие колебания напряжения сети.

Главный дестабилизирующий фактор - изменение температурного режима транзистора из-за влияния температуры от окружающей среды или его нагрева теплом которое выделяется на коллекторном переходе. Особенно сильно влияет увеличение температуры, что вызывает увеличение коллекторного тока транзистора Iк.о.

Это можно показать на примере германиевого транзистора, у которого при t=20˚

Iк б.о. = 2 мкА, а температура увеличилась на 50˚С, т.к. для германия Iкб.о. возрастает в 2 раза на каждые 10˚С, то в данном случае Iк б.о. увеличится в и при t=70˚ С он будет равен 64 мкА, т.е. увеличится на 62 мкА.

При работе в схеме С ОЭ начальным током в этой схеме является сквозной ток Iк.э.о. который будет в ß раз больше обратного тока коллекторного перехода Iк б.о. т.е. Iк э.о. ≈ ß Iк б.о. В данном примере Iк.э.о = 100×2 = 200 мкА при t = 20˚С. При нагреве транзистора до t = 70˚С этот ток возрастает в 32 раза и будет составлять 6,4 мА, т.е. увеличивается на 6,2 мА.

А это значит, что при Iк.о. = 6 мА при t = 20˚С его значение при t = 70˚С удвоится и этот ток окажется для него недопустимо большим, и усиление будет сопровождается большими нелинейными искажениями.

Из этого примера следует, что без дополнительных мер работы УК по схеме с ОЭ невозможна. Для сохранения работоспособности УК в реальных условиях необходимо стабилизировать исходный режим работы транзистора.

Для стабилизации постоянного тока коллектора Iк.о применяют два метода: метод параметрической стабилизации и метод компенсации.

Метод параметрической стабилизации заключается в том что в схему УК включают термозависимые элементы, т.е. элементы, сопротивление которых зависит от температуры. К ним относятся терморезистора и п/п диоды включённые в прямом направлении.

Эти элементы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, т.е. при повышении температуры сопротивление этих элементов уменьшается. Терморезисторы и диоды включены в базы транзисторов и напряжение смещения Uб.о. уменьшается, а следовательно будет уменьшается ток коллектора Iк.о. = ƒ (t˚) можно получить хорошую стабилизацию Iк.о. Недостаток метода в том, что процесс подбора термочувствительных элементов не простой.

Замена термоэлементов или транзистора требует повторного подбора. Сущность метода компенсации заключается в том, что самоотклонения Iк.о. от номинального значения вызывает автоматическое изменение напряжения смещения, Uб.о. ток, чтобы это способствовало уменьшению величины Iк.о. . УК с автоматическим смещением находят широкое применение в связи с простым решением стабилизации режима работы транзистора. В зависимости от способа подачи в входную цепь информации об изменении тока Iк.о. различают УК с эмиттерной, коллекторной стабилизации.