вход Вход Регистрация



Для термостабилизации режима работы транзисторных каскадов используют отрицательные обратные связи по напряжению (схемы коллекторной стабилизации, рис. 1.4, а), по постоянному току (схемы эмиттерной стабилизации, рис. 1.4, б) и комбинированные схемы, рис. 1.4, в.

 

 

Рисунок 1.4 – Схемы термостабилизации режима работы транзисторных каскадов

 

Физический смысл коллекторной температурой стабилизации заключается в следующем. При увеличении тока Iк падение напряжения на Rк возрастает. При этом приращение отрицательного потенциала на коллекторе через резистор Rб поступает на базу транзистора, смещая эмиттерный переход в обратном направлении. В результате уменьшается ток базы Iб, а следовательно, ток коллектора Iк, который стремится уменьшиться до своего первоначального значения.

Более эффективной является схема усилительного каскада с отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор Rэ, которая сохраняет работоспособность при изменении температуры на 70…100 °С. Увеличение с ростом температуры тока Iк приводит к увеличению тока Iэ = Iк / h21б и падение напряжения на сопротивление Rэ, указанной на рис.1.4, б полярности. При этом по отношению к базе становится более положительным и эмиттерный переход смещается в обратном направлении. Это вызывает уменьшение базового тока Iб, в результате чего ток коллектора Iк также уменьшается, стремясь возвратиться к своему первоначальному значению. Для устранения отрицательной обратной связи по переменному току (в случае наличия входного переменного сигнала) резистор Rэ шунтируют конденсатором Сэ, сопротивление которого на частоте сигнала должно быть незначительным.

Схема температурной стабилизации с комбинированными обратными связями изображена на рис.1.4, в. Принцип стабилизации такой схемы заключается в следующим:.

1. При повышении температуры возрастает ток эмиттера Iэ и, соответственно, увеличивается падение напряжения на сопротивление Rэ. Это приводит к тому, что эмиттер становиться более отрицательным, а база – более положительной относительно более отрицательного эмиттера, что в свою очередь приводит к призакрыванию транзистора и стабилизации тока эмиттера.

2. При повышении температуры возрастает ток коллектора IR, что приводит к соответствующему падению напряжения на резисторе RФ. Потенциал в точке А при этом увеличивается и поступает на базу транзистора через сопротивление R1. Это приводит к тому, что база становиться более положительной и, следовательно, транзистор призакрывается.

Эффективность термостабилизации принято оценивать коэффициентом нестабильности коллекторного тока.

 

,

 

где ΔI – изменение тока покоя коллекторного в режиме термостабилизации;

ΔIк – приращение тока коллектора под воздействием температуры (или другого дестабилизирующего фактора). Идеальная стабилизация при S =1. Так как элементы схемы термокомпенсации потребляют дополнительную энергию, что снижает эффективность каскада (при обратных связях по току и мощных каскада дополнительные потребление энергии составляет 40–100%), то принимают схемы термокомпенсации.

Случайные новости

5.2. Графоаналитический метод

Переходной процесс строится по ДЧХ запертой системы:

,

.

В связи с трудностями нахождения последнего интегралу используется метод графического решения, для чего ДЧХ представляется в виде нескольких трапеций, которые примыкают к оси ординат. За видом ДЧХ можн косвенно судить о качестве:

1. Начальное значение ДЧХ отвечает конечному значению исходной величины .

2. Конечное значение ДЧХ отвечает начальному значению исходной величины .

3. Наличие в ДЧХ острого и высокого пику отвечает продолжительный затухающий процесс, который идет с частотой этого пику. Чем больше пек, тем меньше длительно угасание.

4. С двух подобных по форме, но разных за масштабом ДЧХ более пологой отвечает более быстрый переходной процесс.

5. Если ДЧХ монотонная, не имеет пика, тогда и переходной процесс монотонный, апериодический.

6. Установлениный, что ДЧХ при высоких частотах практически не влияют на качество переходных процессов, поэтому при практических расчетах ограничиваются областью существенных частот, то есть диапазон частот, в котором ДЧХ еще существенная.

Согласно этому методу передаточная функция:

.

Методика расчетов:

1. Аппроксимируем ДЧХ ломаной прямой.

2. Проектируем точки сопряжения прямых на ось ординат.

3. Получаем трапеции, которые в вехе ординат.

4. Перемальвиваємо трапеции и определяем , , , , , , , , .

5. Определяем коэффициент наклона трапеции: .

6. Разработанные специальные таблицы для переходных функций, которые отвечают единичным трапециям (r=1) и при других значениях других параметров. По таблицам выбираем h-функции и строим по ? табличное значение умножено на высоту трапеции, а таличний время .

Рисунок 5.1 – АФХ системы

Рисунок 5.2 – Линеаризация ДЧХ

Рисунок 5.3 – Линеаризованая ДЧХ разделенная на трапеции с определенными параметрами

 

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру