Tranzistorul, fiind un dispozitiv semiconductor, își modifică parametrii pe măsură ce se modifică temperatura de funcționare. Astfel, pe măsură ce crește temperatura, proprietățile de amplificare ale tranzistorului se deteriorează. Acest lucru se datorează mai multor motive. Când temperatura crește, parametrul tranzistorului, cum ar fi curentul colector invers, crește semnificativ. Creșterea curentului reciproc al colectorului tranzistorului duce la o creștere semnificativă a curentului colectorului și la deplasarea punctului de funcționare spre creșterea curentului. La o anumită temperatură, curentul colector al tranzistorului crește la o valoare astfel încât tranzistorul nu mai reacționează la un curent de intrare (bază) slab. Pur și simplu pune - cascada încetează să se amplifice. Pentru a prelungi intervalul temperaturii de funcționare, este necesar să se aplice măsuri suplimentare pentru stabilizarea temperaturii punctului de funcționare al tranzistorului. Metoda cea mai simplă este stabilizarea colectorului a curentului de deplasare operațional. Schema cascadei considerată de noi în sistem cu un emițător comun este un circuit cu un curent fix de bază. Curentul colectorului în acest circuit depinde de parametrii unei anumite instanțe tranzistor și trebuie setat individual prin selectarea valorii rezistorului R1. La schimbarea tranzistorului, trebuie reconectat curentul colectorului inițial (în absența unui semnal), deoarece tranzistoarele unui singur tip au o distribuție foarte mare a factorului de amplificare a curentului static al bazei (h21 Oe). Un alt tip de cascadă este un circuit cu o tensiune de polarizare fixă. Această schemă are, de asemenea, dezavantajele descrise mai sus:
Pentru a crește stabilitatea termică a cascadei, este necesar să se utilizeze circuite speciale de comutare:
Circuitul de stabilizare a colectorului, având principalele dezavantaje ale circuitului comun emițător (selectarea rezistenței de bază-bias pentru o anumită instanță a tranzistorului), permite totuși să extindă domeniul temperaturilor de funcționare ale cascadei. După cum puteți vedea, această schemă diferă prin conectarea rezistenței de polarizare nu la sursa de alimentare, ci la circuitul de colector. Datorită unei astfel de includeri, a fost posibilă extinderea (considerabil prin utilizarea feedback-ului negativ) a intervalului de temperaturi de funcționare ale cascadei. Odată cu creșterea curentului invers al colectorului tranzistorului, curentul colectorului crește, ceea ce determină o deschidere mai completă a tranzistorului și o scădere a tensiunii colectorului. O scădere a tensiunii colectorului, la rândul său, reduce tensiunea inițială a polarității tranzistorului, ceea ce determină o scădere a curentului colectorului la o valoare acceptabilă. Astfel se furnizează feedback negativ, care reduce oarecum câștigul cascadei, dar permite creșterea temperaturii maxime de funcționare.
O mai bună stabilizare a parametrilor de temperatură ai cascadei de câștig poate fi obținută dacă complicăm schema și aplicăm așa-numita stabilizare a temperaturii "emițătorului". Această schemă, în ciuda complexității, permite cascadei să își păstreze proprietățile de amplificare într-o gamă largă de temperaturi de funcționare. În plus, utilizarea acestei scheme de stabilizare face posibilă înlocuirea tranzistoarelor fără o reglare ulterioară. Voi spune câteva cuvinte despre condensatorul C3. Acest condensator servește la creșterea câștigului cascadei pe curent alternativ. Elimină feedback-ul negativ al cascadei. Capacitatea acestui condensator depinde de frecvența de funcționare a amplificatorului. Pentru un amplificator audio, capacitatea condensatorului poate varia de la 5 la 50 microfarade, pentru domeniul de frecvențe radio de la 0,01 la 0,1 microfarade (dar în unele cazuri poate să nu fie).
Acum, să încercăm să calculăm DC dc termostabil:
ATENȚIE! Datele de calcul sunt destul de aproximative! Evaluarea finală a rezistenței R1 va trebui selectată atunci când acordul este mai precis!
În primul rând, trebuie să determinăm datele inițiale pentru calcul. Dreptunghiul superior dă valori constante pentru tranzistoarele germanium (Ge) și siliciu (Si), respectiv.
Pentru a începe calculul, avem nevoie de următorii parametri de intrare: Tensiunea de alimentare (UK), Volts (Accept - ca exemplu - egală cu 6 volți). Curentul colectorului (Ik), în Milliamperes (presupune egal cu 1 milliampere); tipul de tranzistor (Ge.Si), frecvența minimă de funcționare Fmin în hertz (presupune 150000 hertzi pentru funcționarea în domeniul DV). Rezistența în circuitul colectorului R3 se presupune a fi de 1 kilogram. Valoarea acestui rezistor nu este de obicei calculată și este luată egală cu 750 ohmi - 4,7 kg. Valoarea acestui rezistor depinde de câștigul cascadei în AC. Transistor, să zicem, KT315 - siliciu. Calcularea se face conform figurii de sus în jos!
Mai întâi, conform formulei, se calculează rezistența rezistorului din circuitul emițătorului R4 = 0,6 kilograme.
În continuare, găsim rezistența rezistorului R2 = 19,5 kilograme.
În continuare - rezistența rezistorului R1 = 70,5 kilometri.
Prin formula se calculează capacitatea minimă a condensatorului С1 = 0,016 microfarade. Aici, fără deteriorarea caracteristicilor de frecvență ale cascadei, este posibil să se furnizeze un condensator cu o capacitate mai mare (de exemplu, 0,022 microfarade).
Deci, după efectuarea unor calcule simple, am obținut cascada calculată pentru funcționarea în amplificatorul de frecvență radio. Deoarece în timpul calculului am obținut valorile rezistorului care nu corespund seriei standard, le putem corecta ușor. Deci, în loc de rezistor R4, puteți pune un rezistor la 620 ohmi, rezistența R2 este înlocuită de un rezistor cu o valoare nominală de 20 kilograme, rezistorul R1 este înlocuit de un rezistor de 75 de kilograme. Aceste deviații minore de la calcul nu vor duce la probleme în activitatea cascadei - doar o ușoară modificare a curentului colector.
Acum, să calculăm activitatea cascadei AC:
Pentru acest calcul avem nevoie de următorii parametri: Rezistența rezistorului R1 - R4, rezistența la intrare a următoarei cascade (sarcină).
În primul rând, determinăm rezistența Re. Pentru cazul nostru (colector curent 1 milliampere) Re = 26 ohm,
Apoi, determinăm conductivitatea S = 38.46 micro-Siemens (aproximativ),
Calculați valoarea R11. Pentru un tranzistor KT315B, valoarea medie a parametrului h21e este de 200, deci R11 este 5200,
Valoarea Rb trebuie determinată pentru a calcula rezistența de intrare a cascadei, care este sarcina calculată. Este egal (la valorile rezistențelor, luate în exemplul nostru) 5,75 kilograme,
Pentru a simplifica calculul, nu puteți calcula rezistența Rn, dar luați-o egală cu R3.
Câștigul așteptat al acestei etape pe un tip de tranzistor KT315B cu o valoare medie a h21e egal cu 200 este de aproximativ 40.
Trebuie avut în vedere faptul că valoarea obținută a câștigului în cascadă este foarte apropiată! În practică, această valoare poate fi diferită de 1,5 - 2 ori (uneori mai mult) și depinde de instanța specifică a tranzistorului!
Când se calculează câștigul unei cascade tranzistorice pentru curent alternativ, trebuie luat în considerare faptul că acest coeficient depinde de frecvența semnalului amplificat. Frecvența maximă a tranzistorului aplicat trebuie să fie de cel puțin 15-20 de ori mai mare decât frecvența limită de amplificare (determinată prin referință).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: