1 .3. Схема цепи питания и стабилизации режима работы транзистора

Рис 1. Схема с эмиттерной стабилизацией рабочей точки.

Назначение элементов схемы:

R_э - задаёт обратную связь;

Rн – сопротивление нагрузки ;

С_с - разделительный конденсатор, задерживает постоянную составляющую входного сигнала(это может привести к искажению начального тока смещения);

В нашей схеме используется отрицательная обратная связь по постоянному току. Величина резистора R_э, задающего обратную связь, определяется из условия R_э=[(0,10,3)Е_п]/I_э.

В схеме эмиттерной стабилизации напряжение смещения U_бэ0 = I_дR₂ - I_э0R_э. Ток делителя I_д выбирают во много раз больше то­ка I_б0, при этом напряжение U_R2 = I_дR₂ практически не зависит от тока базы I_б0. Тогда напряжение U_бэ0 а следовательно, смещение на транзисторе будет изменяться при изменении тока I_э0 только из-за изменения напряжения на резисторе R_э. Положим, что I_э0 стремится увеличиться (из-за увеличения температуры или при смене транзисто­ра), при этом увеличится напряжение на резисторе R_э, это приведет к уменьшению напряжения смещения U_бэ0; транзистор закроется сильнее, ток базы I_б0 уменьшится и соответственно уменьшится ток I_э0. Для

устранения ООС по переменному току, снижающей коэффи­циент усиления каскада, резистор R_э шунтируют емкостью С_э. Стабилизирующее действие рассматриваемой схемы растёт с увеличением сопротивления R_э и с уменьшением

сопротивлений делителя R₁ и R₂. Действительно, чем больше сопротивление резистора R_э , тем больше падение напряжения на нём и тем сильнее изменяется это напряжение при небольших отклонениях тока I_э0 от значения в рабочей точке. Однако с увеличением R_э увеличивается требуемое напряжение источника питания.

1.4. Построение нагрузочной прямой по постоянному току

Рис.2 Выходные характеристики используемого транзистора

Рис.3 Входные характеристики используемого транзистора

Уравнение нагрузочной прямой при выборе схемы с включения биполярного транзистора

Нагрузочную прямую строим по двум точкам:

1. при I_к=0 и U_кэ=E_п = 9 В

2. при U_кэ=0 и

Рабочая точка (т.О) выбирается посередине участка насыщения в точке пересечения нагрузочной прямой с выходной характеристикой (рис.2, прямая АВ).

Параметры режима покоя: U_кэ0 = 6 В, I_к0= 6 мА, I_б0= 0,1 мА, U_бэ0= 0,78 В, I_э0 = I_к0+ I_б0 =6,1 мА

Стабилизация тока осуществляется за счет последовательной отрицательной обратной связи, которая вводится с помощью резистора R_э. Нежелательная обратная связь по переменному току может быть устранена путем шунтирования резистора R_э конденсатором большой емкости.

Определим величины резисторов R₁ и R₂:

Разделительный конденсатор С_с принимаем емкостью 0,1 мкФ.

Исходя из имеющихся стандартных номиналов резисторов, величину R_э выбираем равной 78 Ом, R₁=12,8 кОм, R₂=2,6 кОм.

1.5. Определение малосигнальных параметров транзистора в рабочей точке

1. Входное сопротивление, измеряемое при коротком замыкании на выходе транзистора:

2. Коэффициент передачи по току, измеряемый при коротком замыкании на выходе транзистора:

3. Выходная проводимость, измеряемая при холостом ходе на входе транзистора:

4. Коэффициент обратной связи, измеряемый при холостом ходе на входе транзистора:

Для всех типов биполярных транзисторов и рабочих точек принято

(I_к, I_к ,U_бэ, U_кэ – приращения, взятые симметрично относительно рабочей точки О).