Схемотехника аналоговых электронных устройств | страница 13

т.к. E_>к>>U_>бэ>0.

Очевидно, что I_>б>0 "фиксируется" выбором R_>б, при этом ослабляется влияние первого фактора нестабильности тока коллектора (за счет смещения проходных характеристик). Коэффициенты термостабилизации для этой схемы таковы:

Отсюда видно, что данная схема имеет малую эффективность термостабилизации (S_>T2≈1).

Коллекторная термостабилизация. Схема каскада представлена на рисунке 2.19а.

Рисунок 2.19. Каскад с коллекторной термостабилизацией (а) и его варианты (б, в)

R_>б определяется соотношением:

т.к. U_>к>0>>U_>б>0.

Термостабилизация в этой схеме осуществляется за счет отрицательной обратной связи (ООС), введенной в каскад путем включения R_>б между базой и коллектором БТ. Механизм действия ООС можно пояснить следующей диаграммой:

T^>⇑⇒I^>⇑_>к0⇒U^>⇓_>к0⇒I^>⇓_>б0⇒I^>⇓_>к0,

↑←←←←петля ООС ←←←←↓

где символами ⇑ и ⇓ показано, соответственно, увеличение и уменьшение соответствующего параметра. Коэффициенты термостабилизации для этой схемы:

Из этих формул видно, что данная схема имеет лучшую термостабильность (S_>T1 и S_>T2 меньше единицы), чем схема с фиксированным током базы.

В схеме коллекторной термостабилизации ООС влияет и на другие характеристики каскада, что должно быть учтено. Механизм влияния данной ООС на характеристики каскада будет рассмотрен далее. Схемные решения, позволяющие устранить ООС на частотах сигнала, приведены на рисунках 2.19б,в.

В большинстве случаев, наилучшими свойствами среди простейших (базовых) схем термостабилизации обладает эмиттерная схема термостабилизациипоказанная на рисунке 2.20.

Рисунок 2.20. Каскад с эмиттерной термостабилизацией

Эффект термостабилизации в этой схеме достигается:

◆ фиксацией потенциала U_>б выбором тока базового делителя I_>д>>I_>б>0, U_>б≈const.

◆ введением по постоянному току ООС путем включения резистора R_>э. На частотах сигнала эта ООС устраняется шунтированием резистора R_>э емкостью C_>э.

Напряжение U_>бэ0 определяется как:

U_>бэ0 = U_>б – U_>Rэ.

Механизм действия ООС можно изобразить следующей диаграммой:

T^>⇑⇒I^>⇑_>к0⇒U^>⇓_>Rэ⇒U^>⇓_>бэ0⇒I^>⇓_>б0⇒I^>⇓_>к0,

↑←←←←петля ООС ←←←←↓

где символами ⇑ и ⇓ показано, соответственно, увеличение и уменьшение соответствующего параметра. Эскизный расчет эмиттерной схемы термостабилизации маломощного каскада можно проводить в следующей последовательности:

◆ Зададимся током делителя, образованного резисторами R_>б>1 и R_>б>2:

I_>д = (3…10)I_>б>0;

◆ выбираем U_>Rэ = (0,1…0,2)E_>к ≈ (1…5) В, и определяем номинал R_>э:

◆ определяем потенциал U_>б:

U_>б = U_>Rэ + U_>бэ>0;

◆ рассчитываем номиналы резисторов базового делителя: