XV. Схема с делителем напряжения

Обеспечение режима работы транзистора по току

XIII. С гасящим сопротивлением

Достоинство схемы: минимум элементов, дешевизна схемы.

Недостаток: схема критична к замене транзистора.

I_K = h_21ЭI_Б

I_БП = I_БО + I_K.обр

При увеличении температуры происходит увеличение обратного тока коллектора – он удваивается на каждые 10С

Пример: дан кремниевый транзистор

I_kооб. ≈ 2 мкА

h_21Э= 100

∆ Т = 40ْ С

∆ I_KБО = 2*2⁴-2=30 мкА

∆ I_K = h₂₁* ∆ I_KБО = 100*30= 3 мА

Схема с ОЭ обладает низкой температурной стабильностью.

XIV. Схема с отрицательной обратной связью по напряжению

Эта схема более температурно стабильна. Поскольку через сопротивление R₁ часть возмущения передается на базу транзистора и возвращает в исходное состояние рабочую точку.

XV. Схема с делителем напряжения

Поскольку в системе уравнений содержится три уравнения с четырьмя неизвестными, система неразрешима и прибегаем к допущению.

I_д = (5/10)* I_бп - для маломощного транзистора

I_д = (2/5)* I_бп - для мощного транзистора

I_д ≤ (10%/15%)* I_бп - в этом случае схема экономична

Решаем систему:

Достоинства: более высокая температурная стабильность по сравнению с вышерассмотренными схемами. Чем больше I_{д ,} тем ниже КПД и наоборот.

XVI. Схема с ООС

Дано:

Решение:

Эта схема обладает наилучшими температурными свойствами.

Контур ООС:

Рабочая точка стабилизирована, т.е. при увеличении I_б из-за нагревания транзистора одновременно увеличивается I_k, т.к. I_KП = h₂₁* I_БП.

Следовательно падения напряжения на R₄ так же увеличивается. В то время как падение напряжения на R₂ от токов транзистора не зависит и остается постоянным. Эти напряжения связаны (*), откуда следует, что U_бэп уменьшается, т.е. происходит стабилизация рабочей точки.

Рассчитаем параметры схемы.

Для решения данной системы принимаем следующие допущения:

I

I_д = (5/10)* I_бп - для маломощного транзистора

I_д = (2/5)* I_бп - для мощного транзистора

II

Каскад с ОЭ

Если на базу n-p-n транзистора подается мгновенное напряжение U_бэ с положительной полярностью, полное напряжение на базе увеличивается, в результате чего возрастают все токи. Если под действием напряжения сигнала ток, например коллектора, увеличивается, то его постоянная составляющая I_K складывается с переменной i_k , совпадающей по направлению с I_K . У каскада с p-n-p транзистором за счет входного напряжения положительной полярности полное напряжение на базе U_бэ становится менее отрицательным, т.е. уменьшается по абсолютному значению.

Направление переменной составляющей i_k обуславливает мгновенную полярность выходного напряжения U_кэ , противоположную полярности входного напряжения U_бэ , т.е. каскад с ОЭ, его полярность меняется на противоположную.

Т.Е у каскада с ОЭ: 0<K<|K_21Э|

Обычно в рабочих режимах коэффициент усиления каскада с ОЭ изменяется от нескольких единиц до нескольких десятков.

Коэффициент усиления тока ,будет наибольшим при R_Н=0 и достигает

Т.о. каскад с ОЭодновременно усиливает U и I. При этом коэффициент усиления мощности K_p=K*K₁ можно получить порядка тысячи и даже десятков тысяч (при хорошем согласовании).

Входное сопротивление каскада с ОЭ в области малых частот f→0

У маломощных транзисторов 300-3000 Ом, у мощных – 10 Ом.

Выходное сопротивление каскада с ОЭ является функцией сопротивления источника сигнала и приблизительно равно нескольким десяткам кОм.

При повышении f усилительные свойства транзистора, зависящие не только от R_r, но и от R_Н, ухудшаются.

Полоса пропускания ограничена инерционными процессами ,происходящими в транзисторе . с повышением f, h₂₁ уменьшается.

f₂₁ – предельная частота коэффициента передачи тока биполярного транзистора.

На граничной частоте передаче тока в схеме с ОЭ h₂₁(f) = 1, при этом f = h₂₁*f _h21

Например, в справочнике для транзистора КТ345Б указана обусловленная частота

f = 100* 3,5 = 35 МГц

Каскад с ОЭ

Направление переменных составляющих токов совпадает с направлением постоянных составляющих.

В соответствии с направлением переменной составляющей коллекторного тока выходное напряжение оказывается такой же полярности, что и входное.

Каскад с ОБ не инвертирующий каскад.