Стабилизация режима в усилительном каскаде

7.3.1 Зависимость параметров транзистора от температуры

При увеличении температуры происходит:

а) увеличение теплового тока коллектора I_к0

б) смещение входных характеристик влево (рисунок 7.4). Температурный коэффициент напряжения ТКН = –2,5 В/°С, а смещение ΔU_бэ=gΔt g=(2,2…2,5)10 ^‑3.

Для уменьшения влияния температуры, т.е. для стабилизации режима работы вводится цепь термостабилизации параметров или термокомпенсации.

7.3.2 Эмиттерная термостабилизация рабочей точки

Схема обеспечивает высокую стабильность точки покоя. Используется последовательная отрицательная обратная связь (ООС) по току (см.рисунок 7.5), которая снимается с R_э. Смещение создается делителем напряжения R₁, R₂ и снимается с R₂. С_э ставится для предотвращения ОС по переменной составляющей в рабочей полосе частот, закорачивая R_э для частот 1/(ω С_э)<< R_э. Должно выполняться условие x_c= 0,1×R_э.

При увеличении температуры Т окружающей среды увеличивается тепловой ток I_к0 коллекторного перехода, следовательно, увеличивается ток I_к коллектора (I_к= I_к0+βI_б). Это ведет к увеличению тока I_э эмиттера (I_э= I_к+ I_б) и падения напряжения U_Rэ на R_э (U_Rэ= I_э R_э). Тогда смещение на базе U_бэ уменьшается, т.к. U_бэ= U_R2 – U_Rэ. Уменьшение U_бэ подавляет возрастание коллекторного тока, стабилизируя его значение.

7.3.2 Коллекторная термостабилизация

Используется параллельная отрицательная обратная связь (ООС) по напряжению (рисунок 7.6)через R_б.

При увеличении температуры Т окружающей среды увеличивается тепловой ток I_к0 коллекторного перехода, следовательно, увеличивается ток I_к коллектора. Увеличивается падение напряжения на R_к,что ведет к уменьшениюU_ки тока базыI_бп

I_бп=U_кэ / R_б.

С уменьшением тока базы уменьшается и ток коллектора, то есть возвращается к прежнему значению.

Достоинством схемы является то, что не нужна специальная цепь смещения, так как смещение на базу подается от E_к через R_к и R_б. Но недостатком является то, что наличие ООС по переменной составляющей уменьшает коэффициент усиления и входное сопротивление.