8. Способи забезпечення режиму спокою транз.Ного каскаду. Схеми з фіксованим струмом бази та фіксованим потенціалом бази.

Режим спокою у вхідному колі транз.ного каскаду може забезпечуватися не обов’язково за допомогою окремого джерела живлення E_E або E_Б. Частіше у каскадах застосовують лише одне джерело живлення – у колектор­ному колі. У таких каскадах замість вхідного джерела ЕРС використовують спеціальні ланцюжки автоматичного зміщення – пасивні ланцюжки, на яких струм, який протікає від джерела колекторної напруги E_К, створює падіння напруги, що забезпечують потрібне положення робочих точок на х-ках транз.а в режимі спокою.

Основною вимогою до каскадів з автоматичним зміщенням є забезпечення сталості обраного режиму спокою при зміні температури або зміні транз.а. Розглянемо деякі приклади.

Схема з фіксованим струмом бази Зміщення ЕП у транз.і цього каскаду здійснюється за рахунок струму бази спокою I_Б0, який протікає від джерела E_К через резистор R₁. При цьому напруга на ЕП U_БE0 визначається вхідним опором БТ. Опір резистора R₁ дорівнює

R₁ = 

тобто можна вважати, що

I_Б0=

Каскад рис. називається каскадом з фіксованим струмом бази оскільки як видно з формули струм бази не залежить від параметрів транз.а.

Недоліком каскаду на рис. є те, що в ньому важко встановити обраний режим спокою при застосуванні транз.ів з великим розкидом параметра h_21E без зміни опору R₁. Наприклад, у транз.а ГТ311Ж промисловий розкид параметрів h_21E становить від 50 до 200. Оскільки струм I_Б0 не залежить від властивостей БТ, то при заміні транз.а струм колектора I_K= h_21EI_Б + (1+h_21E)I_КБ0 може змінюватися в 4 рази, і початкова робоча точка може вийти з області активного режиму на х-ках, що для підсилювача небажано. Іншим суттєвим недоліком каскаду є те, що в його схемі не враховується температурний дрейф характеристик і параметрів БТ, завдяки якому струм I_КБ0 при збільшенні температури зростає.

Схема з фіксованим потенціалом бази

Схему показано на рис. Потрібний режим спокою транз.а забезпечується фіксованою напругою на базі, що утворюється за допомогою розподільника напруги на резисторах R₁ та R₂.

Опір R₂ дорівнює R₂= 

де - струм розподільника напруги. Звичайно =(3-5) ₀.

Опір R₁ можна розрахувати за формулою

R₁=

При   >>   можна вважати, що напруга

=

не залежить від властивостей транз.а. Тому схема на рис. називається схемою з фіксованим потенціалом бази. Суттєвий недолік цієї схеми – температурний дрейф колекторного струму – вимагає застосування спеціальних заходів температурної стабілізації.

8. Способи забезпечення режиму спокою транз.Ного каскаду. Схеми з температурною стабілізацією в емітерному колі, спільною базою та автоматичним зміщенням робочої точки.

Схему показано на рис. У ній з метою стабілізації емітерного (колекторного) струму при зміні температури використовується резистор негативного зворотного зв’язку за струмом R₃. Для схеми на рисунку справедлива рівність

 =  - I_E0 R_3.

Оскільки температурні зміни опорів R₁ та R₂ незначні, то падіння напруги на опорі R₂ при зміні температури практично не змінюється. Збільшення струму I_E0 при збільшенні температури приводить за формулою до зменшення напруги на ЕП . Це, у свою чергу, приводить до зменшення струмів бази I_Б0 та колектора I_K0. Таким чином, автоматично стабілізується також струм емітера I_E0.

Величина падіння напруги на резисторі зворотного зв’язку R₃ вибирається в межах =(0,1-0,25)E_K. Формули для розрахунку опорів R₁, R₂ і R₃ мають вигляд

R₃ =

R₂ = =

R₃ =

Оскільки негативний зворотний зв’язок за змінною складовою приводить до зменшення коеф. підсилення каскаду, то з метою усунення цього зв’язку резистор R₃ шунтується конденсатором C₁.

У схемі на рисунку автоматичне зміщення робочої точки здійснюється за рахунок розподільника напруги R₂ і R₃. Напруга , прикладена до бази і через резистор R₁ до емітера транз.а, забезпечує пряме зміщення ЕП, тобто активний режим транз.а. Резистор R₁ забезпечує подачу вхідного сигналу на емітер, конденсатор С₁ служить для усунення негативного зворотного зв’язку за змінною складовою.

Розрахунок R₁, R₂ та R₃ здійснюється таким чином. Для обраної робочої точки режиму спокою (вибирається на х-ках БТ) спочатку визначаються струм = і струм розподільника напруги = (3 - 5) . Для емітерного кола другий закон Кірхгофа має вигляд

+ - =0

Для підсилювачів напруга = (0,1-0,25)E_K. Тоді

R₁= =

R₂ =

R₃ = =