Усилительные каскады на биполярных транзисторах

Смещение тока базы можно создать не специальным источником напряжения, а за счет токов, протекающих в цепи коллектора или эмиттера. В зависимости от способа смещения эмиттерного перехода различают: а) усилители с фиксированным током базы; б) усилители с фиксированным напряжением база-эмиттер; в) усилители со смещением за счет ОС.

Во всех случаях необходимо определить статический ток базы, как это делалось до сих пор, т.е. построить нагрузочную характеристику в соответствии с выражением

U_кэ = E -I_к R_к,

выбрать точку А на линейном участке динамической входной характеристики и перейти к расчету схемы.

1. Схема а). В статическом режиме ток базы зависит от резистора R_б и определяется выражением

I_б0 = ≈ , откуда можно определить ток базы I_б.

2. Схема б). С помощью делителя R₁ R₂ на базу можно подать постоянное напряжение U_R2= I_д R₂=U_бэ0, где I_д —ток делителя. Зная ток делителя, легко определить R₂ и R₁. Для маломощных усилителей выбирают I_д= (5…10)I_б0, для мощных каскадов I_д= (2…5)I_б0.

Схемы а) и б) имеют крупный недостаток: любое изменение I_б0 (например, при изменении температуры)вызывает изменение режима работы усилителя (изменение тока коллектора и эмиттера), т.е. изменение статического режима.

3.Схема в). Схема в) отличается от схемы б) сопротивлением R_э в цепи эмиттера, которое создает последовательную ООС по току. Сопротивление R_э, в основном, служит для уменьшения температурной нестабильности и для смещения базы относительно эмиттера.

Напряжение U_бэ= U_R2 - U_RЭ = U_R2- I_ЭRэ.

При увеличении температуры ток I_Э растет. Растет и падение напряжения I_ЭRэ. U_бэ убывает, что ведет к уменьшению токов транзистора. Таким образом осуществляется ОС по току: ток эмиттера вызывает падение напряжения на R_э, которое складывается (вычитается) с напряжением на сопротивлении R₂ (последовательная ОС). Так как напряжение вычитается, ОС получается отрицательной—последовательная ООС по току. Температурное изменение токов транзистора компенсируется изменением смещения базы за счет ООС.

Схема может иметь разновидности. В частности, может отсутствовать делитель R₁ R₂ фиксированной подачи напряжения на базу. Смещение за счет тока R_Э может передаваться на базу через выходное сопротивление предыдущего каскада.

При расчетах принимают U_RЭ= (0,1…0,2)Е.

R_Э = .

I_Э0 выбирается по нагрузочной характеристике.

R₂=

R₂ = = .

Вид стабилизации называется эмиттерной стабилизацией. Чаще всего производится температурная компенсация.

Иногда используется коллекторная стабилизация, при которой используется ОС по напряжению на сопротивлении в цепи коллектора

Поиск по сайту: