Схемы с температурной стабилизацией

На рис. 10.10,а представлена схема с коллекторной стабилизацией. Её отличие от схемы (рис. 10.8) состоит в том, что резистор R_б подключен к коллекторному выводу транзистора с напряжением U_кэо, а не к источнику питания U_ип. В этом случае ток смещения I_бо определяется так

.

Физический смысл коллекторной температурной стабилизации заключается в следующем. При повышении температуры коллекторный ток увеличивается, а коллекторное напряжение U_кэо уменьшается. Это приводит к уменьшению потенциала базы, а следовательно, к уменьшению тока базы I_б и коллекторного тока I_ко, который стремится к своему первоначальному значению. Таким образом, это приводит к существенному ослаблению влияния температуры на характеристики усилительного каскада.

Наиболее эффективной является схема с эмиттерной температурной стабилизацией (рис. 10.10,б). Повышение температуры увеличивает ток I_ко, что приводит к увеличению эмиттерного тока . Увеличивается падение напряжения на R_э, с указанной на рис. 10.10,б полярностью. При этом потенциал эмиттера увеличивается, а напряжение база–эмиттер U_бэо уменьшается. Абсолютное значение напряжения U_бэо в такой схеме определяется выражением

.

Это приводит к уменьшению напряжения на эмиттерном переходе, что вызывает уменьшение базового тока I_бо. В результате чего ток коллектора I_ко так же уменьшается, стремясь возвратиться к своему первоначальному значению.

Введение резистора R_э при отсутствии конденсатора С_э изменяет работу усилительного каскада не только в режиме покоя, но и при наличии входного сигнала. Переменная составляющая эмиттерного тока создает на резисторе R_э падение напряжения, так называемое напряжение обратной связи, которое уменьшает усиливаемое напряжение, подводимое к транзистору

.

Коэффициент усиления усилительного каскада будет уменьшаться. Для ослабления влияния отрицательной обратной связи по переменному току параллельно резистору R_э включается конденсатор С_э. Емкость конденсатора С_э выбирают таким образом, чтобы в полосе пропускания усилителя его сопротивление было много меньше R_э. При этом падение напряжения на параллельном соединении R_э и С_э от переменной составляющей тока эмиттера будет незначительным.

Таким образом режим покоя можно обеспечить следующим:

– задание требуемого тока базы с помощью резистора R_б с большим сопротивлением (рис. 10.8);

– задание потенциала базы с помощью делителя напряжения R₁, R₂ или получение I_бо за счет включения R_э.