Температурная стабилизация усилительного каскада

Презентация на тему: «Температурная стабилизация усилительного каскада».

 

Выполнила уч - ся группы ЭЭПС – 31

Ярмухамедова Ильнара

    Температурная стабилизация усилительного каскада производится обычно по постоянному току и сводится к стабилизации положения рабочей точки. Степень стабилизации зависит от типа и назначения усилителя.

    Более полная температурная стабилизация может быть получена с помощью отрицательной обратной связи, охватывающей более одного каскада.

 

Влияние температуры  на работу усилительных каскадов.

 

         Транзисторы установленные в электронной аппаратуре, во время работы подвергаются нагреванию как за счет собственного тепла, выделяющегося при протекании по ним тока, так и за счет внешних источников тепла, например, расположенных рядом нагревающихся деталей. Как уже указывалось выше, изменение температуры оказывает значительное влияние на работу полупроводниковых приборов. В этом отношении не составляют исключения и транзисторы. В качестве иллюстрации этого приведем пример изменения под действием температуры входных и выходных статических характеристик транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 1). Расчеты показывают, что при таком значительном изменении характеристик, а с ними и параметров, работа усилительного каскада в условиях меняющейся температуры может стать совершенно неудовлетворительной. Для устранения этого недостатка в схемы усилителей вводится температурная стабилизация. В первую очередь это касается стабилизации положения начальной рабочей точки. Наибольшее распространение для этой цели получили две схемы стабилизации: эмиттерная стабилизация и коллекторная стабилизация.

 

Рис. 1. Влияние температуры на статические  
характеристики транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером.

Схема эмиттерной стабилизации.

 

          В схеме усилительного каскада на рис. 2 в цепь эмиттера включено сопротивление , шунтированное конденсатором . Для создания смещения здесь используется делитель напряжения . В соответствии с выбранным положением начальной рабочей точки, определяемой напряжением смещения, в коллекторной цепи транзистора протекает начальный коллекторный ток . Этот ток создает на эмиттерном сопротивлении падение напряжения. этого падения напряжения направлена навстречу падению напряжения на сопротивлении  делителя напряжения, создающего напряжение смещения.

            При повышении температуры транзистора его начальный коллекторный ток  возрастает, и следовательно возрастает второе слагаемое. Это приводит к снижению величины напряжения на базе  и к уменьшению тока базы смещения  и к снижению начального коллекторного тока . То есть в данной схеме имеет место передача части энергии усиливаемого сигнала из выходной цепи усилителя во входную, что называется обратной связью.

            Если подаваемый с выхода на вход усилителя сигнал обратной связи находится в противофазе с входным, ослабляет его, то такая обратная связь называется отрицательной, а если наоборот, сигнал обратной связи находится в фазе с входным сигналом и усиливает его, то такая обратная часть называется положительной.

 

 

Рис. 2. Схема эмиттерной стабилизации положения рабочей точки

Схема коллекторной стабилизации.

 

         В этой схеме (рис. 3 а) стабилизация осуществляется введением отрицательной обратной связи по напряжению. Действительно, при повышении температуры возрастает начальный ток коллектора . Это приводит к увеличению падения напряжения на сопротивлении  и к уменьшению напряжения, т. е. отрицательный потенциал коллектора относительно эмиттера будет уменьшаться; а поскольку он через резистор  приложен к базе транзистора, то и отрицательный потенциал базы относительно эмиттера будет уменьшаться, т. е. будет снижаться начальный базовый ток (ток смещения), а начальный коллекторный ток вернется к прежнему значению.

         Здесь, так же как и в предыдущей схеме под действием сигнала обратной связи стабилизируется начальный коллекторный ток . Чтобы при этом не снижать коэффициент усиления по переменной составляющей и не ослаблять полезный сигнал, в схему вводят конденсатор  (рис. 3 б). В этом случае резистор заменяют двумя резисторами. Переменная, составляющая коллекторного напряжения, замыкается через конденсатор  и практически не оказывает влияние на напряжение  транзистора, а следовательно и на коэффициент усиления полезного сигнала.

 

Рис. 3 (а, б). Схемы коллекторной стабилизации положения рабочей точки

Список литературы.

 

1. http://kurs.ido.tpu.ru/courses/osn_elec/chapter_3/glv_3_page_12.html
2. http://www.ngpedia.ru/id474656p2.html
3. www.wikipedia.org
4. «Промышленная электроника» А.К. Криштафович.