9.2.2 Схема з фіксованим потенціалом бази

Схему показано на рисунку 9.6. Потрібний режим спокою транзистора забезпечується фіксованою напругою на базі, що утворюється за допомогою подільника напруги на резисторах та .

Рисунок 9.6 – Транзисторний каскад з фіксованим потенціалом бази

Опір дорівнює

, (9.3)

де - струм подільника напруги. Звичайно =(3-5) .

Опір можна розрахувати за формулою

. (9.4)

При >> можна вважати, що напруга

(9.5)

не залежить від властивостей транзистора. Тому схема рисунка 9.6 називається схемою з фіксованим потенціалом бази. Суттєвий недолік даної схеми – температурний дрейф колекторного струму – вимагає застосування спеціальних заходів температурної стабілізації.

9.2.3 Схема з температурною стабілізацією в емітерному колі.

Схему зображено на рисунку 9.7. В ній з метою стабілізації емітерного (колекторного) струму при зміні температури використовується резистор негативного зворотного зв’язку за струмом . Для схеми рисунку 9.49 справедлива рівність

. (9.6)

Рисунок 9.7 – Транзисторний каскад з температурною стабілізацією

Оскільки температурні зміни опорів та незначні, то спад напруги на опорі при зміні температури практично не змінюється. Збільшення струму при збільшенні температури приводить за формулою (9.6) до зменшення напруги на ЕП . Це, у свою чергу, призводить до зменшення струмів бази та колектора . Таким чином, автоматично стабілізується також струм емітера .

Величина зменшення напруги на резисторі зворотного зв’язку вибирається в межах . Формули для розрахунку опорів , і мають вигляд:

; (9.7)

; (9.8)

(9.9)

Оскільки негативний зворотний зв’язок за змінною складовою приводить до зменшення коефіцієнта підсилення каскаду, то з метою усунення цього зв’язку резистор шунтується конденсатором .

9.2.4 Схема каскаду зі спільною базою та автоматичним зміщенням робочої точки

У схемі рисунка 9.8 автоматичне зміщення робочої точки здійснюється за рахунок подільника напруги і . Напруга , прикладена до бази і через резистор до емітера транзистора, забезпечує пряме зміщення ЕП, тобто активний режим транзистора. Резистор забезпечує подачу вхідного сигналу на емітер, конденсатор служить для усунення негативного зворотного зв’язку за змінною складовою.

Рисунок 9.8 – Транзисторний каскад зі спільною базою

Розрахунок , та здійснюється наступним чином. Для обраної робочої точки режиму спокою (вибирається на характеристиках БТ) спочатку визначаються струм = - і струм подільника напруги =(3-5) . Для емітерного кола другий закон Кірхгофа має вигляд

.

Для підсилювачів напруга . Тоді

(9.10)

(9.11)

(9.12)

9.2.5 Оцінка транзисторних каскадів з точки зору температурної нестабільності

Якість підсилювача визначають вибором положення початкової робочої точки (робочої точки режиму спокою), а також її стабільністю при зміні температури.

Для підсилювального каскаду з температурною стабілізацією (рисунок 9.7) температурна зміна колекторного струму становить [1]: , (9.13)

де - коефіцієнт стабільності колекторного струму;

.

Якщо =0, то схема рисунка 9.7 перетворюється в схему з фіксованим потенціалом бази (рисунок 9.6), і коефіцієнт . При >> коефіцієнт . Таким чином, залежно від співвідношення між та значення коефіцієнта температурної нестабільності змінюється від до .

Температурна зміна струму колектора тим більша, чим більший коефіцієнт . Тому умова >> є необхідною. Проте зменшення величини небажане, тому що воно призводить до зменшення вхідного опору транзисторного каскаду. Тому подільник напруги в базовому колі вибирають з умови, щоб коефіцієнт температурної стабільності дорівнював =3-5.