21,Источник тока на транзисторе

Идеальный источник тока (рисунок 6), это такой источник тока, когда при изменении сопротивления нагрузки ток не меняется, это бывает когда выходное сопротивление много больше сопротивления нагрузки (а лучше если оно будет бесконечно).

Рисунок 6. Источник тока

Источник тока на транзисторе изображён на рисунке 7:

Рисунок 7. Источник тока на транзисторе

i_К=i_НАГР

r_ВЫХ= r_К=10…100кОм

Когда сопротивление нагрузки достигает 100кОм, т.е. когда транзистор, с увеличением сопротивления нагрузки переходит в режим насыщения, тогда источник тока перестаёт быть хорошим. Выходная характеристика источника тока представлена на рисунке 8.

Рисунок 8. Выходная характеристика источника тока

+21, Источник тока на полевом транзисторе.

В этом случае необходимо задавать фиксированное напряжение затвора истока. Источник тока на полевом транзисторе изображён на рисунке 9:

Рисунок 9. Источник тока на полевом транзисторе.

Последнее уравнение является уравнением нагрузочной прямой.

При больших сопротивлениях нагрузки можно попасть в линейный режим. Полевой транзистор обеспечивает лучшую по сравнению с биполярным транзистором работу источника тока, т.к. его внутреннее сопротивление намного больше (на один – два порядка).

24?Стабильность транзисторного каскада усилителя.

Дрейф нуля.

Причины нестабильности:Температура;Временная нестабильность;Отклонения параметров элементов схемы.

Самый главный параметр, влияющий на нестабильность – температура. Изменение характеристик транзистора, а также изменение β от температуры приведено на рисунках 1, 2 и 3.

Рисунок 1. Изменение входной характеристики транзистора от температуры

Рисунок 2. Изменение выходной характеристики транзистора от температуры

Рисунок 3. Изменение β от температуры

Найдём насколько изменяется ток, для этого продифференцируем уравнение I_К=α· I_Э+ I_КБ0:

24Эквивалентная схема для расчёта

температурной нестабильности

e_Т=КТН·ΔТ

Рисунок 4. Эквивалентная схема транзистора для

температурной нестабильности

e_Т и ΔI_Т – это независимые источники напряжения и тока;

α·ΔI_Т – зависимый источник тока в схеме с общей базой.

Для любой схемы можно записать: ,

где: S_K – чувствительность схемы к изменению температуры от e_T;

S'_K – чувствительность схемы к изменению температуры от ΔI_T;

S_K и S'_K –коэффициенты температурной нестабильности.

Существуют схемы, ослабляющие дрейф, присущий транзисторам.

Схема эмиттерной стабилизации (рисунок 5).

Рисунок 5. Схема эмиттерной стабилизации

Для этой схемы:

Чем больше R_Э, тем меньше будет нестабильность коллекторного тока – это стабилизирующий фактор. Чем меньше R_Б, тем стабильнее схема, это дестабилизирующий фактор.

Рассмотрим как работает схема. Пусть температура растёт. Тогда ток коллектора увеличивается, а выходное сопротивление уменьшается. Напряжение на коллекторе увеличивается, а напряжение базы остаётся постоянным. Т.о. напряжение на переходе база – эмиттер уменьшается, что ведёт к уменьшению напряжения базы, уменьшению напряжения на коллекторе и следовательно увеличению выходного напряжения. Таким образом можно сказать, что схема возвращается к первоначальному состоянию. Это происходит с помощью эмиттерного сопротивления. В данном случае действует отрицательная обратная связь по току.

Схема коллекторной стабилизации (рисунок 6).

Рисунок 6. Схема коллекторной стабилизации

Рассмотрим работу схемы. Пусть температура растёт. Тогда ток коллектора увеличивается, а напряжение коллектора упадёт. Ток базы уменьшится, и напряжение на коллекторе увеличится. Т.е. произошёл возврат к первоначальному состоянию. Здесь действует отрицательная обратная связь по напряжению, приводящая к стабильности выходного напряжения.

Схемы могут обладать не только коллекторной, но и эмиттерной стабилизацией.

22-23Усилители мощности, оконечные усилители или

усилители большого сигнала.

Под оконечным каскадом понимается каскад, для которого задаётся нагрузка и мощность в ней (обмотка реле, электродвигатель, громкоговоритель и т.д.). Абсолютное значение выходной мощности может варьироваться от долей ватта до киловатт. Нагрузка может иметь как активный, так и комплексный характер.

Усилитель характеризуется выходной мощностью и КПД: ,где:

P_ВЫХ.MAX – максимальная мощность в нагрузке;

P₀ – потребляемая мощность от источника питания.

P_РАСС. = P₀ – P_ВЫХ.MAX

При выборе транзистора пользуются максимально допустимой рассеиваемой мощностью транзистора:

В зависимости от выбора рабочей точки различают три основных режима работы усилителя мощности:Режим класса A;Режим класса B;Режим класса AB