Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе. Прохоров С.Г - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КНИТУ-КАИ им. Туполева | Казань

Составители: 

Рубрика: 

4
510
15
20 25
U
кэ
(В)
10
0
20
30
40
I
к
(мА)
I
б6
I
б5
I
б4
I
б3
I
б2
I
б1
I
б0
A
0 0,1
0,3
0,5
0,2
0,4
0,6
0,8
I
б
(мА)
U
к
=0
U
к
=5В
U
бэ
(В)
А
Рис. 1. Положение рабочей точки "А" на входной и выходной
характеристиках транзистора
Задать ток базы можно с помощью источника тока (напряжения),
включенного в цепь базы. Однако включение в схему дополнительного ис-
точника напряжения нерационально, поэтому используют другие способы.
Способ фиксированного тока базы
Рассмотрим следующую схему (рис.2). Здесь резистор R
к
задает нагру-
зочный режим, т.е. нагрузочную прямую, на которой выбираем рабочую точ-
ку "А". Составим уравнение равновесия напряжений по второму правилу
Кирхгофа для входной цепи:
бА
бэАк
ббэАббАк
I
UE
RURIE
−
=→+⋅= .
Отметим, что в данной формуле Е
к
– задано в исходных данных, ток
базы в точке "А" I
бА
и напряжение база-
эмиттер в точке "А" U
бэА
мы выбираем сами
на входной характеристике, ориентируясь на
выходную ВАХ (рис.1). Учитывая, что
Е
к
>>U
бэА
, то ток базы в точке "А" получается
фиксированным при заданном напряжении
питания, не зависимым от влияния темпера-
туры и равным:
б
к
бА
R
E
I ≈ .
Недостаток схемы заключается в том,
что транзисторы имеют разброс параметров и
при замене транзистора надо заново рассчи-
тывать величину базового резистора R
б
. Заметим также, что причинами тем-
пературной нестабильности коллекторного тока являются увеличение обрат-
ного коллекторного тока и уменьшение U
бэА
с увеличением температуры.
Данная схема не стабилизирует ни один из этих параметров.
Рис. 2. Схема для задания
фиксированного тока базы
Е
к
R
б
I
б
I
к
R
к
U
бэ
U
кэ
U
вых
U
вх
                                                                 Iк (мА)                 Iб6
              Iб (мА)      Uк=0       Uк=5В             40
    0,8                                                                                  Iб5

                                                        30                               Iб4
    0,6
                                                                                         Iб3
                                                        20                 A
    0,4                           А                                                      Iб2

                                                                                         Iб1
    0,2                                                 10
                                                                                         Iб0


          0     0,1        0,3        0,5     Uбэ (В)        0             5   10   15   20    25   Uкэ (В)

                        Рис. 1. Положение рабочей точки "А" на входной и выходной
                                       характеристиках транзистора
     Задать ток базы можно с помощью источника тока (напряжения),
включенного в цепь базы. Однако включение в схему дополнительного ис-
точника напряжения нерационально, поэтому используют другие способы.

                                      Способ фиксированного тока базы

     Рассмотрим следующую схему (рис.2). Здесь резистор Rк задает нагру-
зочный режим, т.е. нагрузочную прямую, на которой выбираем рабочую точ-
ку "А". Составим уравнение равновесия напряжений по второму правилу
Кирхгофа для входной цепи:
                                   E − U бэА
     Eк = I бА ⋅ Rб + U бэА → Rб = к         .
                                     I бА
      Отметим, что в данной формуле Ек – задано в исходных данных, ток
                                 базы в точке "А" IбА и напряжение база-
                                 эмиттер в точке "А" UбэА мы выбираем сами
                        Ек       на входной характеристике, ориентируясь на
     Rб   Iб Rк   Iк             выходную ВАХ (рис.1). Учитывая, что
                                 Ек>>UбэА , то ток базы в точке "А" получается
                                 фиксированным при заданном напряжении
                                 питания, не зависимым от влияния темпера-
                  U        U
   Uвх     Uбэ       кэ      вых туры и равным:
                                             E
                                       I бА ≈ к .
                                             Rб
   Рис. 2. Схема для задания       Недостаток схемы заключается в том,
   фиксированного тока базы  что транзисторы имеют разброс параметров и
                             при замене транзистора надо заново рассчи-
тывать величину базового резистора Rб. Заметим также, что причинами тем-
пературной нестабильности коллекторного тока являются увеличение обрат-
ного коллекторного тока и уменьшение UбэА с увеличением температуры.
Данная схема не стабилизирует ни один из этих параметров.
                                                                   4

Страницы