Стабильность рабочей точки усилительного каскада

Особенностью работы любого транзисторного каскада является зависимость большинства его параметров от температуры. При изменении температуры изменяются коэффициенты усиления транзистора по току (, ) и величина обратного тока коллекторного перехода Iко, что , в свою очередь , вызывает изменение коллекторного тока. Это может существенно изменить режим работы транзисторного каскада в целом. Для анализа факторов, влияющих на стабильность каскада, рассмотрим схему рис. 1.16 Уравнение базовой цепи транзистора:

ЕЭ = IБ RБ + IЭ RЭ + UБЭ = (IЭ - IК ) RБ + IЭ RЭ =

IЭ(RБ + RЭ) – IКRБ + UБЭ.

С учетом основных соотношений транзистора:

IК = IЭ + IКо можно получить:

EЭ = IЭ (RБ + RЭ ) - IЭRБ - RБIКо + UБЭ.
Рисунок 1.16 – Транзисторный каскад ОЭ
Отсюда ток эмиттера транзистора:


Для исследования факторов, влияющих на стабильность рабочей точки транзисторного каскада примем, что ЕК; ЕЭ; UБЭ; - const. Тогда первое слагаемое в выражении для IЭ является величиной постоянной и на изменение тока эмиттера влияет, в основном, изменение IКо, т.е.


Нетрудно увидеть, что изменение ток эмиттера при изменении тока IКо зависит от соотношения сопротивлений в схеме. Изменение IК тем меньше, чем больше сопротивление RБ и чем меньше RЭ. Сопротивление RЭ стоит в цепи отрицательной обратной связи по току, что еще раз подтверждает ее стабилизирующее действие на работу транзисторного усилителя.

Изменение тока коллектора может быть найдено из выражения:

IК = IЭ + IКо.

Подставляя выражение для IЭ , получим:


Анализ показывает, что изменение коллекторного тока также зависит от соотношения RЭ и RБ . При RЭ -> 0:


т.е. схема обладает максимальной нестабильностью, ввиду отсутствия влияния отрицательной обратной связи. Напротив, при RБ -> 0, IК -> IКо , что указывает на минимальную нестабильность схемы.

Если преобразовать выражение для изменения коллекторного тока то можно получить:


где характеризует степень отрицательной обратной связи. Если принять, что >> 1, то можно записать:


Коэффициент S называют коэффициентом нестабильности каскада. При RБ = 0 коэффициент обратной связи = 1 и S, а значит и нестабильность каскада , минимальны. Напротив, при RБ -> ; -> 0 и нестабильность схемы максимальна.

Обычно при проектировании схемы для получения приемлемой стабильности считается достаточным выполнить соотношение RЭ/RБ 0,5 - 1.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.