Применение отрицательной обратной связи для обеспечения компенсации температурных изменений

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 24Следующая ⇒

Если часть нежелательного выходного сигнала подать на вход цепи, этот сигнал будет противодействовать изменениям в транзисторе.

Такой процесс называют отрицательной обратной связью (рис.4.23).

Рис.4.23.Усилитель с ОЭ и коллекторной обратной связью (рисунок выполнен авторами)

R_Б соединен непосредственно с коллектором транзистора. Если температура увеличивается, то ток коллектора и падение напряжения на R_K тоже увеличивается. Напряжение коллектор-эмиттер уменьшается, уменьшая также напряжение, приложенное к R_Б. Это уменьшает ток базы, что служит причиной уменьшения тока коллектора. Таким образом действует коллекторная цепь ОС.

На рис.4.24 показан другой тип ОС.

Рис.4.24. Усилитель с общим эмиттером и эмиттерной обратной связью (рисунок выполнен авторами)

Эта цепь похожа на цепь, изображенную на рис.4.21, но здесь последовательно с выводом эмиттера включен резистор R_Э. Резисторы R_Б и R_Э и переход транзистора Э-Б соединены последовательно с источником питания Е_К.

Увеличение температуры служит причиной увеличения коллекторного тока. Ток эмиттера тоже увеличивается, увеличивая падение напряжения на резисторе R_Э и уменьшая падение напряжения на резисторе R_Б. Ток базы уменьшается, что уменьшает как ток коллектора, так и ток эмиттера. Т.к. сигнал ОС создается на эмиттере транзистора, цепь называется цепью с эмиттерной ОС.

В этой цепи происходит уменьшение общего усиления цепи, связанное с тем, что выходной сигнал переменного тока появляется как R_К и транзисторе, так и на R_Э. Для устранения этого явления применяется схема, изображенная на рис.4.25.

Рис.4.25 Эмиттерная ОС с блокировочным конденсатором (рисунок выполнен авторами)

Здесь параллельно резистору R_Э подсоединяется конденсатор C_Э. Сигнал переменного тока обходит резистор R_Э, т.к. сопротивление конденсатора переменному току существенно меньше R_Э. Этот конденсатор часто называют блокировочным конденсатором. Блокировочный конденсатор устраняет любые быстрые изменения напряжения на R_Э, благодаря тому, что он обладает низким сопротивлением для переменного тока. Блокировочный конденсатор удерживает постоянное напряжение на R_Э неизменным, в то же самое время, не мешая работе цепи ОС, обеспечиваемой R_Э.

Цепь обратной связи с делителем напряжения (рис.4.26) обеспечивает большую стабильность транзистора. Эта цепь используется наиболее часто.

Рис.4.26. Усилитель с ОЭ и обратной связью на основе делителя напряжения (рисунок выполнен авторами)

Здесь напряжение на базе по отношению к земле равно падению напряжения на резисторе R₂. База имеет положительный потенциал по отношению к земле. Т.к. через R_э течет ток эмиттера, то на эмиттере транзистора также положительный потенциал относительно земли. Напряжение на переходе Э-Б является разностью двух положительных напряжений - напряжения на резисторе R₂ и напряжения на резисторе R_Э. Для того, чтобы на транзисторе имело место правильно приложенное прямое смещение, положительный потенциал базы должен быть немного выше положительного потенциала эмиттера. При увеличении температуры токи коллектора и эмиттера также увеличиваются. Увеличение I_Эприводит к увеличению падения напряжения на резисторе R_Э. Положительный потенциал эмиттера по отношению к земле увеличивается. Тогда прямое смещение перехода Э-Б уменьшится, что приводит к уменьшению тока базы. Уменьшение тока базы уменьшает токи коллектора и эмиттера. Аналогичные явления происходят и при понижении температуры: ток базы увеличивается, что приводит к увеличению токов эмиттера и коллектора (Бочаров Е.И., 2010).

Полевые транзисторы

У биполярных транзисторов управление током в выходной цепи ведётся входными токами. У полевых транзисторов управление входным тока ведётся с помощью электрического поля, поэтому их называют полевыми. Действие полевых транзисторов основано на использовании носителей заряда только одного типа: электронов или дырок. Это послужило основой для второго названия - униполярные. Рабочий ток в полевом транзисторе протекает в области, называемой каналом, поэтому их также называют канальными, все эти названия равносильны, но мы будем называть их полевыми. Полевые транзисторы подразделяются на транзисторы с управляющим p - n переходом и транзисторы с изолированным затвором.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒