загрузка...
загрузка...
На головну

Тема 3.4 ХАРЧУВАННЯ ПІДСИЛЮЮЧИХ КАСКАДІВ І СТАБАБІЛІЗАЦІІ ЇХ РЕЖИМІВ

  1. I. Токовая відсічення (ТО) на лініях з одностороннім харчуванням.
  2. II. ТО на ЛЕП з двостороннім живленням.
  3. А. С. МАКАРЕНКА. ВИХОВАННЯ У СІМ'Ї І ШКОЛІ
  4. А. С. МАКАРЕНКА. ВИХОВАННЯ У СІМ'Ї І ШКОЛІ
  5. Авторитаризм і демократія - психологічні виміри політичних режимів
  6. Алгоритм режимів роботи схеми пускача ПВІ-250Б
  7. Алгоритм режимів роботи схеми пускача ПВІ-63Б, ПВІ-125Б

Положення робочої точки спокою на колекторної динамічної характеристиці визначає величини струму і напруги в вихідний ланцюга, а ті, в свою чергу, залежать від струму бази (I бо), Тобто від режиму вхідного ланцюга. І цей режим визначається джерелом живлення, або зсуву.

Зміщенням в транзисторних підсилювачах називають постійна напруга між базою і емітером Uбе або струм бази спокою I бо.

Зсув вибирається так, щоб в режимі спокою, а також при посиленні сигналу, не перевищувались максимально допустимі значення струму і напруги колектора і виділяється на колекторі електричної потужності, а також коефіцієнта гармонік.

У розглянутих раніше схемах для спрощення був показаний умовний джерело постійної напруги Еб в ланцюзі бази.

На практиці для створення зсуву використовують джерело живлення колекторної ланцюга, а не окремий джерело. Харчування всіх каскадів підсилювача здійснюється від одного джерела, і зазвичай це випрямляч.

Способи створення зсуву різні: за принципом дії - це два види: фіксоване і автоматичне.

1. фіксована зміщення не залежить від струму колектора, воно залишається незмінним при зміні струму спокою колектора по будь-яким причин (зміна температури, старіння або заміна транзистора). Тому струм колектора не стабілізується. Цей вид зміщення може бути створений або фіксованим струмом бази, або фіксованою напругою бази.

Схема зміщення фіксованим струмом бази (Рис.24, а)

містить резистор Rб, Включений між джерелом живлення Ек і базою. Цей резистор повинен мати великий опір, значно більше, ніж вхідний опір транзистора.

Постійна складова струму бази Iбо проходить від (+ Ек) Через Rб - Емітерний перехід до (- Ек). Напруга докладено до резистору R б і вхідному опору транзистора, яким в порівнянні з Rб можна знехтувати, і тоді струм бази визначається:

I бо = Ек / Rб = Cопst, таким чином, струм бази не залежить від струму колектора, тобто є фіксованим.

І якщо, наприклад, підвищиться температура, то статичні характеристики розташовуються вище, тобто при тому ж струмі бази зростає струм колектора (рис. 24, б).

Рис.24 Зсув фіксованим струмом бази: а- принципова схема; б-порушення режиму колекторної ланцюга з підвищенням температури

Тому точка спокою переміститься з положення Р у положення Р. Інакше кажучи, вихідний режим порушується. З графіка видно, що при досить великій амплітуді сигналу будуть використовуватися нелінійні ділянки характеристик і різко зростають нелінійні спотворення.

У потужних транзисторах збільшення струму спокою I до може привести до перегріву транзистора і виходу його з ладу.

Схема зміщення фіксованою напругою бази (Рис. 25а) містить дільник напруги Rб1 - R б2, Включений паралельно джерела живлення Ек. Нижня плече дільника включено між базою і загальним проводом.

Опір дільника вибирається так, щоб він споживав ток (Iд) Більший у багато разів струму бази, при цьому можна вважати, що через Rб1 і Rб2 проходить однаковий струм і справедлива пропорція:

UБЕО / Eк = Rб2 / Rб1 + Rб2, з котрого

UБЕО = Eк ?Rб2 / Rб1+ Rб2 = Const.

Це показує, що напруга зсуву не залежить від струму колектора і дійсно є фіксованим. При цьому струм колектора не стабілізується, а вихідний режим зі зміною температури порушується. Для забезпечення фіксованого напруги UБЕО опір нижнього плеча дільника Rб2 повинен бути набагато меншим вхідного опору транзистора, але це зменшує загальний вхідний опір каскаду, а це небажано. Щоб уникнути цього, іноді напруга зміщення у вхідні ланцюг подають послідовно з сигналом (рис 25б).

Рис.25 Схеми зміщення фіксованою напругою бази:

- З паралельної подачею на вхід (а); - З послідовною подачею на вхід (б)

Основним недоліком схем зміщення фіксованою напругою бази є відсутність стабілізації вихідного режиму колекторної ланцюга, а також включення низкоомного подільника Rб1 - Rб2 викликає додаткове споживання струму від джерела живлення, отже, збільшує втрати потужності і знижує ККД.

2.автоматичне зміщення залежить від струму спокою колектора, при цьому зі зміною струму колектора по будь-якої причини зміщення змінюється так, що струм колектора стабілізується. Таким чином, стабілізується вихідний режим вихідний ланцюга. Для цього використовується ООС по постійному струму.

Одночасно з подачею зміщення необхідно забезпечити стабілізацію режиму, видів стабілізації кілька:

- Емітерна стабілізація:

Рис.26 емітерна стабілізація вихідного режиму

Здійснюється на основі схеми зміщення фіксованою напругою бази, але між емітером і загальним проводом включений резистор Rэ (Рис 26).

На нижньому плечі дільника Rб2 розвивається фіксований напруга Uбо, Воно пропорційно напрузі джерела живлення Eк.

Струм спокою вихідний ланцюга (Iкo ? IЕО) Створює на опорі емітерний стабілізації Rе падіння напруги UЕО = I до· Rе.

Зі схеми: UБЕО = Uбo - Iкo· Rэ, Тому що напруга правій частині рівняння включені послідовно зустрічно.

І тепер, якщо, наприклад, через зростання температури збільшиться струм колектора, то збільшиться падіння напруги на резисторі Rэ, А напруга U БЕО - Зменшиться, що приведе до зменшення струму колектора, тобто струм колектора, і, отже, вихідний режим колекторної ланцюга стабілізується. Цю схему можна розглядати як схему з послідовної ООС по постійному струму емітера, так як падіння напруги на резисторі Rэ залежить від струму емітера спокою IЕО, і це напруга є напруга зворотного зв'язку, яке віднімається з напруги Uбо.

Емітерна стабілізація тим ефективніше, чим більше опір Rэ і менше Rб2 - Ці умови легко здійснити, але слід пам'ятати, що зі збільшенням Rэ на ньому ростуть втрати постійної напруги і потужності, а зі зменшенням опору дільника Rб1-Rб2 не тільки збільшуються втрати потужності джерела живлення, але і зменшується вхідний опір каскаду. Конденсатор Се виключає зворотний зв'язок по змінному струмі. Якщо резистор Rе НЕ зашунтувати конденсатором Се великої місткості, то буде створена послідовна ООС не тільки по постійному, але і за змінним струмом, в результаті чого зменшиться посилення струму, а й відбудеться стабілізація вихідного струму і збільшиться вхідний опір каскаду.

Стабілізація положення робочої точки спокою на колекторної динамічної характеристиці видно на графіку (рис 28).

Рис.27 Порушення вихідного режиму при підвищенні температури в схемі з фіксованим струмом бази

Вихідний режим при температурі t? заданий точкою спокою Р, при струмі зміщення Iбо = 100мкА.

З підвищенням температури до t?1, Статичні характеристики розташовуються вище, що при фіксованому зміщенні призвело б до переміщення робочої точки в положення Р1, Проте в схемах зі стабілізацією режиму струм зміщення при підвищенні температури зменшиться до I бо (50 мкА), і тоді робоча точка займе положення Р2 => Тобто за рахунок зменшення зсуву положення робочої точки змінюється незначно і тим менше, чим ефективніше діє стабілізація режиму. У схемі з загальним колектором емітерна стабілізація завжди діє без введення додаткових елементів, тому що резистор емітерний навантаження Rе одночасно є і резистором стабілізації режиму. У такій схемі (ОК) конденсатор Се включати не можна, тому що він закоротити вихід для сигналу.



Попередня   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   Наступна

Тема 1.1 Призначення і класифікація ПІДСИЛЮВАЧІВ | пристрій підсилювача | Тема 1.2 Основні показники ПІДСИЛЮВАЧА | Спотворення в підсилювачах | вихідні показники | рівень перешкод | Б) за способом подачі зворотного зв'язку | ЗВОРОТНЬОГО ЗВ'ЯЗКУ | Тема 3.1. РОБОТА ТРАНЗИСТОРА В РІЗНИХ СХЕМАХ ВКЛЮЧЕННЯ | ЧОМУ? |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати