
- •Электропроводность полупроводников.
- •Электронно-дырочный переход.
- •Полупроводниковый диод.
- •Температурные свойства полупроводниковых диодов.
- •Полупроводниковый стабилитрон.
- •Полупроводниковый триод (транзистор)
- •Устройство и принцип действия биполярного (бездрейфового) транзистора.
- •Выходные характеристики транзистора при включении с общим эмиттером.
- •Входные характеристики транзистора с оэ.
- •Полупроводниковый усилительный каскад на биполярном транзисторе.
- •Фиксация и температурная стабилизация положения рабочей точки.
- •Транзистор как четырёхполюсник.
- •Характеристики транзисторных усилителей.
- •Выпрямители.
- •Двухполупериодные выпрямители переменного тока.
- •Мостовая схема выпрямления.
- •Однополупериодный выпрямитель с индуктивной нагрузкой.
- •Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой и индуктивной нагрузкой.
- •Однополупериодный выпрямитель с ёмкостной нагрузкой.
- •Двухполупериодный выпрямитель с ёмкостной нагрузкой.
- •Внешняя характеристика выпрямителя.
- •Выпрямительное устройство с умножением напряжения.
- •Полевые транзисторы.
- •Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •Четырехслойные переключающие д иоды (динисторы).
- •Кремниевые управляемые вентили – тиристоры (тринисторы).
- •Выключение тиристора.
- •Транзисторные усилители постоянного тока.
- •Усилители постоянного тока (дополнения).
- •Операционные усилители.
- •Примеры построения аналоговых схем на оу.
Фиксация и температурная стабилизация положения рабочей точки.
1
).
Простейший способ фиксации положения
рабочей точки – фиксация током покоя
базы IбА
– осуществляется подбором сопротивления
резистора Rб.
При этом способе фиксации изменения
IкА
вследствие колебаний температуры
происходят в широких пределах.
По второму закону Кирхгофа
IбRб+Uэб=Eк, => Iб=(Eк-Uэб)/Rб
Так как Uэб<<Eк, то Iб≈Eк/Rб.
Для этого способа фиксации требуется небольшое количество простых схемных элементов, ток смещения IбА почти не зависит от напряжения на эмиттерно-базовом переходе Uэб. Это напряжение необходимо для стабилизации тока коллектора при повышении температуры. Это преимущество.
Установившееся
значение тока коллектора
,
.
Ток Iко
является неуправляемым током, поэтому
положение рабочей точки может меняться.
Этому способствует также и увеличение
коэффициента
при повышении температуры, а также его
сильный разброс у разных экземпляров
транзисторов. Несмотря на указанные
недостатки, токовое смещение используется
особенно при экспериментальных работах.
Изменение положения рабочей точки
существенно уменьшается при больших
токах коллектора (
)
и малых нагрузках.
2
.)
В идеальном случае смещение на транзистор
должно задаваться таким способом, чтобы
исключить большие уходы рабочей точки
при изменении температуры. Действительно,
при отсутствии температурной стабилизации
или в случае, когда повышение температуры
вызывает увеличение тока коллектора,
которое в свою очередь приводит к
дальнейшему росту температуры. Таким
образом подобный эффект является
накапливающимся и может привести к
разрушению транзистора, хотя на практике
это может произойти только в мощных
каскадах. Рассмотрим простейший метод
температурной стабилизации рабочей
точки.
U
эк+IкRк=Eк
=> Uэк=
Eк-
IкRк
Считаем, что Iк>>Iб.
Также запишем
(при условии, что Uэк>>
Uэб).
Перепишем (2) с учётом (3) и (1)
,
откуда
.
Дифференцируя это равенство по
,
получаем:
.
Отсюда следует, что приращение тока
утечки
приводит к приращению тока коллектора,
равному:
,
где
.
Множитель
представляет собой
коэффициент стабилизации. Необходимо
стремиться сделать его по возможности
большим. Это достигается применением
транзисторов с большим
.
Н
едостатки:
ток коллектора должен быть больше
;
имеется ООС (отрицательная обратная
связь) по переменной составляющей
сигнала, если не предусмотреть специальных
мер для развязки; степень стабилизации
сравнительно невелика.
Этот метод стабилизации, как правило, применяется в усилительных каскадах с инвертированием сигнала.
Преимущество: для его реализации требуется лишь один конденсатор (вносится только одна дополнительная постоянная времени). Это очень важно для усилителей с ОС.
3.) Стабилизация с помощью резистора в цепи эмиттера. Такой метод стабилизации применяется совместно с делителем напряжения, с помощью которого задаётся напряжение на базе. Из схемы видно, что напряжение на базе задаётся делителем, образованным резисторами R1 и R2.
(при Uб>>
Uэб).
При малых
сопротивлениях резисторов R1
и R2
и большом Rэ.
Эта схема ничем не отличается от схемы
с общей базой. Здесь током утечки является
Iко
(а не
),
.
В широком диапазоне температур α
изменяется незначительно, следовательно,
эта схема обеспечивает хорошую
стабилизацию.
По теореме об эквивалентном генераторе:
,
.
По второму закону Кирхгофа
,
откуда
И
з
этих трех уравнений получим выражение
для Iб
и Iк
при Uэб<<Uэ:
подставим (6) в (4)
подставим (8) в (7)
подставим (9) в (5)
,
где
-
коэффициент
стабилизации. Дифференцируя
по
,
получаем
.
При Rэ>>Rб К=1+ . Таким образом разработчик имеет возможность получить необходимую степень стабилизации путём соответствующего выбора сопротивления.