Температурная стабилизация режима работы транзисторов.

Изменения температуры окружающей среды разброс характеристик транзисторов приводят к изменению положения рабочей точки на нагрузочной прямой. При этом резко возрастают искажения. Для стабилизации тока коллектора очень часто применяется отрицательная обратная связь по постоянному току или напряжению. На рис. 16б приведена схема, где резистор смещения подключен непосредственно к коллектору транзистора. Если по каким-либо причинам ток коллектора увеличился, рабочая точка переместится по нагрузочной кривой вверх. Это вызовет возрастание падения напряжения на резисторе , что приведет к снижению напряжения коллектор - эмиттер и, соответственно к снижению .Ток базы уменьшится:

, (75)

а при уменьшении тока базы рабочая точка смещяется вниз по нагрузочной прямой, в свое прежнее положение. В этой схеме часть напряжения усиленного сигнала через резистор смещения R _бпоступает на базу — вход транзистора находится в противофазе с входным напряжением сигнала. Это означает, что в схеме рис. 16б действует отрицательная обратная связь по напряжению. Такая стабилизация рабочей точки получила название коллекторной.

 

Рис. 17 Схемы со стабилизацией рабочей точки с делителем

напряжения (а) и терморезистором (б)

 

В схеме рис. 17а стабилизация наиболее эффективна. Стабилизация рабочей точки по постоянному току в этой схеме осуществляется применением делителя напряжения , и . Напряжение, управляющее током коллектора, состоит из двух напряжений, включенных встречно. Одно из них - прямое фиксированное напряжение , снимаемое с резистора делителя , , а другое - напряжение на резисторе от тока эмиттера . Если при изменении температуры увеличится ток коллектора, то увеличится и падение напряжения на от тока эмиттера, так как . Напряжение же остается постоянным. Напряжение между базой и эмиттером уменьшится: .Это вызывает уменьшение тока базы и тока коллектора. Рабочая точка вернется в начальное положение. К резистору подключается параллельно конденсатор большой емкости. Величина емкости конденсатора выбирается так, что бы реактивное сопротивление конденсатора на самой низшей частоте усиливаемых частот были бы значительно меньше сопротивления резистора :

<< . (76)

Это необходимо для избежания отрицательной обратной связи по напряжению для сигнала, т. е. для того, чтобы переменная составляющая тока эмиттера прошла, минуя резистор , а это дает возможность увеличить коэффициент усилителя каскада.

Рабочую точку транзистора можно стабилизировать, используя терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом. Его нужно включить в базовую цепь транзистора (рис. 17б). При повышении температуры сопротивление такого терморезистора уменьшается, падение напряжения на нем и ток базы транзистора также уменьшаются. При этом увеличение тока коллектора, которое должно произойти при увеличении температуры, будет скомпенсировано уменьшением тока базы. Такое смещение называют термозависимым.