Есть конспект?
Пришлите нам!

2.3. Применение отрицательной обратной связи для обеспечения компенсации температурных изменений.

Если часть нежелательного выходного сигнала подать на вход цепи, этот сигнал будет противодействовать изменениям в транзисторе.

Такой процесс называют отрицательной обратной связью. (Рис.2.3)

 

Рис.2.3.Усилитель с ОЭ и коллекторной обратной связью.

 

RБ соединен непосредственно с коллектором транзистора. Если температура увеличивается, то ток коллектора и падение напряжения на RK тоже увеличивается. Напряжение коллектор-эмиттер уменьшается, уменьшая также напряжение, приложенное к RБ. Это уменьшает ток базы, что служит причиной уменьшения тока коллектора. Таким образом действует коллекторная цепь ОС.

На рис.2.4 показан другой тип ОС.

 

Рис.2.4 Усилитель с общим эмиттером и эмиттерной обратной связью.

 

Эта цепь похожа на цепь, изображенную на рис.2.1, но здесь последовательно с выводом эмиттера включен резистор RЭ. Резисторы RБ и RЭ и переход транзистора Э-Б соединены последовательно с источником питания ЕК.

Увеличение температуры служит причиной увеличения коллекторного тока. Ток эмиттера тоже увеличивается, увеличивая падение напряжения на резисторе RЭ и уменьшая падение напряжения на резисторе RБ. Ток базы уменьшается, что уменьшает как ток коллектора, так и ток эмиттера. Т.к. сигнал ОС создается на эмиттере транзистора, цепь называется цепью с эмиттерной ОС.

В этой цепи происходит уменьшение общего усиления цепи, связанное с тем, что выходной сигнал переменного тока появляется как на RК, так и на RЭ и транзисторе. Для устранения этого явления применяется схема, изображенная на рис.2.5.

 

Рис.2.5 Эмиттерная ОС с блокировочным конденсатором.

 

Здесь параллельно резистору RЭ подсоединяется конденсатор CЭ. Сигнал переменного тока обходит резистор RЭ, т.к. сопротивление конденсатора переменному току существенно меньше RЭ. Этот конденсатор часто называют блокировочным конденсатором. Блокировочный конденсатор устраняет любые быстрые изменения напряжения на RЭ, благодаря тому, что он обладает низким сопротивлением для переменного тока. Блокировочный конденсатор удерживает постоянное напряжение на RЭ неизменным, в то же самое время, не мешая работе цепи ОС, обеспечиваемой RЭ.

 

Цепь обратной связи с делителем напряжения обеспечивает большую стабильность транзистора. Эта цепь используется наиболее часто. Рис.2.6.

 

Рис.2.6. Усилитель с ОЭ и эмиттерной обратной связью с делителем напряжения в цепи базы.

 

Здесь напряжение на базе по отношению к земле равно падению напряжения на резисторе R2. База имеет положительный потенциал по отношению к земле. Т.к. через Rэ течет ток эмиттера, то на эмиттере транзистора также положительный потенциал относительно земли. Напряжение на переходе Э-Б является разностью двух положительных напряжений – напряжения на резисторе R2 и напряжения на резисторе RЭ. Для того, чтобы на транзисторе имело место правильно приложенное прямое смещение, положительный потенциал базы д.б. немного выше положительного потенциала эмиттера.

При увеличении температуры токи коллектора и эмиттера также увеличиваются. Увеличение IЭ приводит к увеличению падения напряжения на резисторе RЭ. Положительный потенциал эмиттера по отношению к земле увеличивается. Тогда прямое смещение перехода Э-Б уменьшится, что приводит к уменьшению тока базы. Уменьшение тока базы уменьшает токи коллектора и эмиттера.

Аналогичные явления происходят и при понижении температуры: ток базы увеличивается, что приводит к увеличению токов эмиттера и коллектора.

 

2.4 Основные параметры транзисторов. Их обозначения.

Буквенное обозначение

Параметр

IКБО

IСВО

Обратный ток коллектора. – Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера.

IКЭО

IСEО

Обратный ток коллектор-эмиттер при заданном обратном напряжении К-Э и разомкнутом выводе базы.

IКЭR

IСЕR

Обратный ток коллектор-эмиттер при заданном обратном напряжении К-Э и сопротивлении в цепи база-эмиттер.

IKmax

ICmax

Максимально допустимый постоянный ток коллектора.

UКБОпроб.

U(BK)CBO

Пробивное напряжение коллектор-база при заданном обратном токе коллектора и разомкнутой цепи эмиттера.

UКЭОпроб.

U(BE)CEO

Пробивное напряжение коллектор-эмиттер при заданном токе коллектора и разомкнутой цепи базы.

PKmax

PCmax

Максимально допустимая полезная рассеиваемая мощность коллектора.

fгр

fТ

Граничная частота коэффициента передачи тока транзистора для схемы с ОЭ.

fmax

fmax

Максимальная частота генерации.

fh21Э

fh21Б

fh21e fhfe

fh21B fhfB

Предельная частота коэффициента передачи тока транзистора для схем с общим эмиттером и общей базой.

h11Э , h11Б

h11E , h11B

Входное сопротивление в режиме малого сигнала для схем с ОЭ и ОБ соответственно.

h21Э

h21E

Статический коэффициент передачи тока для схемы с ОЭ в режиме большого сигнала.

h21э , h21б

h21e , h21b

hfe , hfbh21э , h21б

h21e , h21b

 

Статический коэффициент передачи тока транзистора в режиме малого сигнала для схем с ОЭ и ОБ соответственно.

 

Для любого усилительного устройства мерой усиления служит коэффициент усиления. В простейшем случае коэффициент усиления можно определить как отношение выхода ко входу. Тогда коэффициент усиления по напряжению:

 

Ku = Eвых / Eвх

 

А по току:    KI =Iвых / Iвх

Рассмотрим схему на рис 2.7 и как определяются в ней некоторые коэффициенты.

 

Здесь изображен простой транзисторный усилитель. Iб примерно равен 0,05IЭ, а

Iк = 0,95IЭ.              IЭ = Iб + IК (по закону Кирхгофа)

Коэффициент усиления α определяется как отношение тока коллектора к току эмиттера и всегда будет < 1.

 

Для нашего примера α = 0,95 :

 

Обычно оперируют с коэффициентом усиления β

По-другому β обозначается h21Э или hfe. Пример: в n-p-n транзисторе протекает ток в цепи коллектора 25mA и 100mkA в цепи базы. Определить β ( hfe )

Соотношение между α и β :

  или 

 

Примеры:

1.        Определить β, если IК = 49mA , IЭ = 50 mA. Сначала определяем . Затем определяем

2.        Чему равен коэффициент α, если коэффициент β транзистора равен 250?


Dr.BoT© Konspektiruem.ru