Curentul invers al colectorului BT depinde în mod neliniar de temperatura de tranziție. și schimbarea lui este ca și cum
unde - valoarea curentului de retur al colectorului la o temperatură de 25 ° (parametrul de referință BT [7, 8]).
Schimbările în curentul de retur al colectorului și coeficientul de transfer curent al bazei determină o modificare a curentului colectorului egală cu. Deci, cum.
Expresia rezultată poate fi scrisă în formular. unde
În consecință, schimbările de temperatură în curentul reciproc al colectorului și în coeficientul de transfer curent al bazei, în funcție de efectul lor asupra etapei de amplificare, sunt echivalente cu modificarea curentului de bază cu o valoare. Astfel, răspunsul la temperatură al treptei de amplificare, cauzat de cei doi factori de instabilitate de mai sus, poate fi reprezentat în mod echivalent de o sursă de curent fictiv în circuitul de bază al WT ideal din Fig. 36.
Rezistorul caracterizează rezistența circuitelor de putere conectate la bază. Mărimea acestei rezistențe este determinată în conformitate cu Fig. 37.
Datorită prezenței unui divizor de tensiune de bază, o porțiune a curentului sursei de curent fictiv (figura 36) se încadrează în rezistență. iar restul proporției este proporțional cu rezultatul bazei. unde rezistența de intrare a tranzistorului. Această parte a temperaturii de temperatură de bază controlează curentul colectorului, care în aceste condiții se schimbă
3.
Deplasarea termică a tensiunii de joncțiune de bază-emițător
Odată cu creșterea teperatury caracteristica liniei de transmisie BT-bază emițător de tranziție este deplasată aproape în paralel cu o viteză de 2,1 mV 1º schimbarea temperaturii (Fig. 38). Adică, cu creșterea temperaturii, aceleași valori corespund unor valori mai scăzute ale tensiunii. Efectul caracteristicile deformării termice pot fi exprimate într-o formă echivalentă, considerând nemișcată foarte caracteristic (adică BT - ideală), și reacția de temperatură care simulează circuitul fictiv DC sursă de tensiune în bază, scala (Fig. 39)
Deplasarea termică a tensiunii de bază determină o modificare a curentului colectorului. Deoarece în circuitul real există lanțuri de alimentare ale circuitului de bază (), o parte a tensiunii sursă va cădea pe rezistență. iar partea rămasă, proporțională cu tranziția de bază-emițător, va cădea pe ea. Prin urmare, modificarea rezultată a curentului colector este definită ca
Instabilitatea totală a temperaturii curentului colector este găsită ca suma tuturor instabilităților cauzate de schimbările în curentul de retur al colectorului, coeficientul de transmisie de bază curent și deplasarea termică a tensiunii de bază-emițător,
Pentru a calcula instabilitatea temperaturii circuitelor mai complexe, se folosește aceeași abordare, pur și simplu luând în considerare modelele din Fig. 36 și Fig. 39 elemente suplimentare de circuit. De exemplu, pentru un circuit cu stabilizare termică a emițătorului (figurile 20, 25), va apărea schema echivalentă a răspunsului în cascadă la efectul de temperatură, așa cum se arată în Fig. 40.
Rețineți că, în momentul recalculării în circuitul de intrare, rezistența a crescut cu un factor de. Aceasta este o reflectare a faptului că tensiunea este proporțională.
Dacă există o parte a variației termice a tensiunii de bază și a curentului de bază. impedanța de intrare (rezistența de intrare a tranzistorului) va fi semnificativ mai mică decât în cazul în care este absentă. Aceasta înseamnă că stabilitatea temperaturii cascadei crește odată cu creșterea. Instabilitatea curentului colectorului pentru un astfel de circuit se găsește ca suma instabilităților cauzate de influența lui u. luând în considerare factorii de fisiune datorită prezenței și
Citând pe cele similare, ajungem
Îmbunătățiți stabilitatea termică a cascadei optimizând valorile rezistenței și. Dar dacă totul este clar deodată - pe măsură ce crește valoarea creșterii termostabilității, atunci există o astfel de ambiguitate. Reducerea scade efectul asupra instabilității curentului de bază asupra cascadei. dar sensibilitatea cascadei la schimbare este de asemenea crescută. Creșterea duce la situația inversă. Evident, este necesar să alegeți raportul dintre valorile cantităților. . . Pentru a estima efectul asupra reprezentării (66) în formă
Analizând numărătorul și numitorul, vedem că pentru a reduce la. și anume atunci când rezistența ar trebui să fie luată cât mai mică posibil și invers.
La calcularea cascadei, luând în considerare stabilitatea termică a datelor inițiale, se stabilește un parametru - coeficientul maxim de admisibilitate a curenților de colector în procente. Optimizarea valorilor în cascadă este de asemenea realizată până când coeficientul de instabilitate de temperatură rezultat devine mai puțin decât admisibil sau până când se determină că această soluție de circuit nu permite obținerea stabilității termice dorite.
Prezentăm un algoritm pentru calcularea stadiului de amplificare cu respectarea cerințelor de stabilitate termică pentru exemplul unei cascade cu stabilizare termică a emițătorului (Figurile 20, 25).
2. Este setat curentul din circuitul divizorului de bază.
3. Valorile rezistențelor separatorului de bază și sunt calculate.
4. Se determină instabilitatea temperaturii curentului colector și coeficientul de instabilitate a temperaturii.
5. Dacă este primit. măriți rezistența în (1,5 ... 2) ori. Cu cât este mai mare valoarea. cu atât mai puțin devine instabilitatea temperaturii. Pe de altă parte, creșterea amplitudinii maxime a tensiunii de ieșire a cascadei scade. Prin urmare, limitele de mărire sunt determinate complet de cerințele pentru nivelul maxim al amplitudinii semnalului de ieșire. Singura modalitate de a crește. fără a coborî nivelul semnalului de ieșire, - crește tensiunea de alimentare.
6. Pentru valori noi, mari, repetăm calculul rezistenței brațelor separatorului de bază și a coeficientului de instabilitate a temperaturii până când îndeplinim cerința. sau până când ajungem la valoarea maximă admisă. Aceste calcule sunt efectuate în mod convenabil în programul matematic MathCAD, în care formulele introduse odată sunt recalculate automat cu noi date inițiale.
7. Dacă creșterea valorilor maxime nu a condus la îndeplinirea cerințelor de stabilitate termică, încercăm să optimizăm rezistorul separatorului și. Atunci când condiția este îndeplinită, creșterea stabilității termice este promovată de o creștere a rezistenței. Pentru a face acest lucru, reduceți curentul divizorului de bază. Aici suntem limitați de condiție. Dacă creșterea stabilității termice este facilitată de scăderea rezistenței, este necesar să se mărească curentul de divizare. Limita pentru reducerea rezistenței sunt cerințele pentru curentul consumat de cascadă (creșterea - totodată consumul total de energie consumat crește). Alte limitări sunt asociate cu o reducere a câștigului de câștig, deoarece o valoare mică a rezistenței va schimba semnalul de intrare.
8. Dacă optimizarea nu a condus la îndeplinirea cerințelor de stabilizare termică, este necesar să se utilizeze alte scheme de stabilizare pentru punctul de funcționare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: