6.2.2. Термокомпенсація

Введення термокомпенсуючого елемента вимагає проведення попередніх досліджень температурного дрейфу нуля даної електричної схеми. При цьому необхідно визначити оптимальну точку схеми, в яку необхідно ввести елемент із заданими температурними характеристиками.

Недолік даного методу полягає в тому, що елемент термокомпенсації ефективно виконує свою функцію лише в певному температурному діапазоні, за межами якого термокомпенсуючий елемент погіршує характеристики підсилювача.

Рис. 85

У даному випадку джерело підсилювального сигналу ввімкнено в діагональ моста, для якого справедлива рівність:

.

У цьому випадку потенціал точки з’єднання резисторів R₃ і R₄ і заданий режим роботи, не будуть змінюватись при зміні внутрішнього опору джерела сигналу.

Недолік, що проявляється в даній схемі, полягає в підвищенні потенціалів електродів другого транзистора у порівнянні з потенціалами першого транзистора. Припустивши, що транзистори працюють в одному і тому самому режимі (як правило, режим А), ми отримаємо величини напруг електродів VT2 більшими від величин напруг електродів VT1 при однакових величинах різниць напруг між електродами одного транзистора. Тобто необхідно забезпечити однакові зміщення між базами та емітерами для обох транзисторів (U_бе1 =U_бе2), хоча напруги на базових електродах відносно загального провідника різні (U_б1 < U_б2):

U_б1 = U_бе1 + U_R6,

a U_б2 = U₁ = U_ке1 + U_R6.

Взявши до уваги, що:

U_ке1 > U_бе1,

отримаємо, що напруга бази другого транзистора більша, принаймні рівна, напрузі бази першого транзистора.

Зростання потенціалів електродів VT2 з необхідністю супроводжується збільшенням величини R₈ та зменшенням R₇. Перше приводить до зростання глибини оберненого зв’язку, а отже зменшення коефіцієнта підсилення. Ця тенденція підсилюється зменшенням опору R₇, яким визначається коефіцієнт підсилення. У зв’язку з цим не раціонально використовувати, в рамках даного схемотехнічного рішення, більше ніж три каскади.

З метою збільшення кількості каскадів підсилення у схему підсилювача з гальванічними зв’язками необхідно ввести пристрої пониження потенціалу. Найпростіший спосіб – це використання резистивного дільника напруги. Проте в даному випадку буде зменшуватись і корисний сигнал.

Найбільш ефективне використання додаткового джерела напруги має місце в схемі, представленій на рис. 86:

Рис. 86

Видно, що в даному випадку величина U₂ буде меншою від U₁ на величину Е:

U₂ = U₁ – Е

Як зміщуючий елемент можна використати стабілітрон, величина напруги стабілізації якого і буде задавати напругу зміщення.

Значно більша ефективність пониження потенціалу забезпечується при використанні транзисторів протилежного типу провідності (рис.87.).

Рис. 87

У даному випадку спад напруги на R₄ дорівнює:

U_R4 = U₁ – U_бк2 – U_бе3.

Як правило, U_бк співрозмірна із U_ке. Отже,

U_бк2 ~ U_ке1.

Враховуючи, що U_бе менше U_бк та U_ке, маємо підстави вважати напругу U_e3 якщо не меншою U_e1, то принаймні співрозмірною з нею. Тобто введення транзистора VT2 практично повністю компенсує підвищення потенціалів електродів VT3.

У випадку польових транзисторів ця схема має дещо простіший вигляд (рис. 88).

Рис. 88