Дрейф напряжения разбаланса

При неизменном коллекторном токе и повышении температуры напряжение база-эмиттер каждого транзистора уменьшается на 2 мВ на каждый градус Это эквивалентно тому, что напряжение синфазного сигнала величиной 2 мВ на градус прикладывается ко входу дифференциального усилителя, построенного на транзисторах с нулевым температурным коэффициентом. Оно появляется на выходе усиленным в A_Gl раз как дрейф выходного напряжения Чем больше ослабление синфазного сигнала, тем меньше дрейф выходного напряжения. Следовательно, температурный дрейф U_BE усиливается значительно меньше, чем разность входных напряжений. На этом основано применение дифференциальных усилителей в качестве усилителей постоянного тока.

При равных коллекторных токах два транзистора одного типа никогда не имеют абсолютно одинаковых температурных коэффициентов. В связи с этим наряду с напряжением синфазного сигнала появляется разностное напряжение дрейфа, которое по сравнению с величиной 2 мВ на градус может быть уменьшено на несколько порядков. Как и полезный сигнал, оно усиливается в A_D раз. Для получения малого дрейфа необходимо, чтобы два наиболее близких по своим параметрам экземпляра транзисторов работали при одинаковой температуре Наиболее просто это реализуется с помощью пары транзисторов, выполненных в едином кристалле (сдвоенных монолитных транзисторов) В то время как в паре отдельных транзисторов дрейф напряжения разбаланса достигает 100 мкВ/К, в сдвоенных транзисторах он составляет 0,15 мкВ/К.

Температурный коэффициент напряжения база-эмиттер незначительно зависит от коллекторного тока. Он уменьшается на 200 мкВ/К при увеличении тока в 10 раз, т е напряжение U_BE возрастает на 60 мВ. Следовательно, дрейф напряжения разбаланса изменяется на 3,3 мкВ/К, если вариация U_BE составляет 1 мВ. На основании этого можно несколько уменьшить дрейф напряжения разбаланса дифференциального усилителя путем выбора величин коллекторных токов, незначительно отличающихся друг от друга. Однако при этом напряжение разбаланса нельзя регулировать путем изменения коллекторных токов, так как может увеличиться дрейф.

4.8. Измерение некоторых параметров при малом сигнале

Параметры транзистора при малом сигнале в принципе можно определить по их вольт -амперным характеристикам Однако в ряде случаев использование характеристик не обеспечивает требуемой точности или является затруднительным Поэтому приведем некоторые схемы, при помощи которых можно непосредственно измерить важнейшие параметры транзистора с помощью переменных напряжений.

Рис. 4.37. Схема для измерения усиления по току, крутизны и входного сопротивления.

На рис. 4 37 приведена схема для измерения коэффициента усиления по току  при малых сигналах, входного сопротивления r_BE, а также крутизны S.

Требуемое значение коллекторного тока при отсутствии сигнала устанавливается с помощью резистора R_E, обеспечивающего рассмотренную в разд. 4.2.5 отрицательную обратную связь по току, тогда как эмиттер подключен к общей точке по переменному току через конденсатор C_E. В связи с этим U_BE = u_BE. Используя измеренные значения переменных составляющих токов i_B и i_C, получим

Установив рабочую точку, при u_BE = 0 найдем

С целью вариации напряжения коллектор эмиттер можно включить источник переменного напряжения и источник постоянного напряжения последовательно. Однако проще всего использовать источник пульсирующего напряжения, содержащего переменную и постоянную составляющие (рис. 4.38).

Рис. 4.38 Схема для измерения выходного сопротивления и обратной крутизны

Путем измерения переменной составляющей тока базы i_B можно определить обратную крутизну:

При этом необходимо, чтобы наноамперметр в базовой цепи был достаточно низкоомным; тогда условие UBE = const. т.е. u_BE не нарушается.