Файл: Electron_SE.pdf

91

3. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÅËÅÊÒÐÈ×ÍÈÕ ÑÈÃÍÀ˲Â. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÍÀÏÐÓÃÈ Ç̲ÍÍÎÃΠÑÒÐÓÌÓ

çàäàºòüñÿ  äîïîì³æ-

íèì äæåðåëîì íàïðó-

ãè Å

çì

, ùî ðàçîì ç îïî-

ðîì R

Á

 óòâîðþº êîëî

çì³ùåííÿ.

Ïàðàìåòðè  êîëà

çì³ùåííÿ  ðîçðàõîâó-

þòü çà äîïîìîãîþ âè-

õ³äíî¿ äèíàì³÷íî¿ õà-

ðàêòåðèñòèêè  òðàí-

çèñòîðà çà ïîñò³éíèì

ñòðóìîì, ïîêàçàíî¿ íà

ðèñ. 3.8,á. Êëàñ ðåæèìó ðîáîòè ï³äñèëþâà÷à âèçíà÷ຠïîëîæåííÿ òî÷êè

ñïîêîþ Ð, à îòæå, çíà÷åííÿ I

0Ê

, U

0Ê

, I

0Á

.

Çíàéøîâøè âåëè÷èíó I

0Á

 ³ êîðèñòóþ÷èñü âõ³äíîþ õàðàêòåðèñòèêîþ

òðàíçèñòîðà (ðèñ. 3.8,à), âèçíà÷àþòü U

0Á

. Ï³ñëÿ öüîãî çíàõîäÿòü R

Á

:

.

0

0

Á

Á

çì

Á

I

U

Å

R

−

=

(3.4)

Ñõåìó çì³ùåííÿ ô³êñîâàíèì ñòðóìîì áàçè çà íàÿâíîñò³ îäíîãî äæå-

ðåëà íàïðóãè çîáðàæåíî íà ðèñ. 3.9. Ðåæèì ñïîêîþ çàáåçïå÷óºòüñÿ

íàïðóãîþ äæåðåëà Å

Ê

 ³ îïîðîì R

Á

:

.

0

0

Á

Á

Ê

Á

I

U

Å

R

−

=

(3.5)

Å

Ê

U

0

Á

U

0

Ê

VT1

+

+

⎯

⎯

R

Ê

R

Á

I

0

Ê

I

0

Á

Å

Ê

U

0

Á

U

0

Ê

VT1

+

+

⎯

⎯

R2

R1

R

Ê

I

0

Ê

²

ä

I

0

Á

(

²

ä

+ I

0

Á

)

        Ðèñ. 3.9 – Çì³ùåííÿ çà îäíîãî

 Ðèñ. 3.10 – Çì³ùåííÿ

      äæåðåëà íàïðóãè

ô³êñîâàíîþ íàïðóãîþ

P

I

0

Á

I

0

Ê

U

0

Ê

Å

Ê

I

Ê

U

Ê

I

Á

U

0

Á

U

ÁÅ

I

0

Á

Ðèñ. 3.8 – Äèíàì³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè òðàíçèñòîðà

çà ïîñò³éíèì ñòðóìîì: à – âõ³äíà, á – âèõ³äíà

92

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

Ñïîñ³á çàäàííÿ çì³ùåííÿ ô³êñîâàíîþ íàïðóãîþ ðåàë³çóºòüñÿ ä³ëüíè-

êîì íàïðóãè, ÿê ïîêàçàíî íà ðèñ. 3.10 – ðåçèñòîðè R

1

 ³ R

2

. Äëÿ ðîçðàõóí-

êó ïàðàìåòð³â ä³ëüíèêà âèêîðèñòîâóþòü òàê³ ñï³ââ³äíîøåííÿ:

;

0

0

1

ä

Á

Á

Ê

I

I

U

Å

R

+

−

=

(3.6)

;

0

2

ä

Á

I

U

R =

(3.7)

(

)

.

5

2

0Á

ä

I

I

÷

=

(3.8)

Îñòàííÿ ñõåìà çíàéøëà íàéøèðøå âèêîðèñòàííÿ ïðè ïîáóäîâ³ ï³äñè-

ëþþ÷èõ êàñêàä³â.

3.6. Òåìïåðàòóðíà ñòàá³ë³çàö³ÿ ï³äñèëþâà÷³â

ßê âèïëèâຠ³ç ïîïåðåäí³õ âèêëàä³â, ïîëîæåííÿ òî÷êè ñïîêîþ íà

âèõ³äí³é õàðàêòåðèñòèö³ çàëåæèòü â³ä êîåô³ö³ºíòà ïåðåäà÷³ òðàíçèñòî-

ðà çà ñòðóìîì (I

0Ê

=

b

I

0Á

). Ïðè ï³äâèùåíí³ òåìïåðàòóðè íàâêîëèøíüîãî

ñåðåäîâèùà â³í çðîñòàº, ïðè çíèæåíí³ – çìåíøóºòüñÿ. Â ðåçóëüòàò³ ïîëî-

æåííÿ òî÷êè ñïîêîþ òðàíçèñòîðà çì³íþºòüñÿ çàëåæíî â³ä òåìïåðàòó-

ðè íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà àáî ïðè çàì³í³ òðàíçèñòîðà íà ³íøèé (êîå-

ô³ö³ºíòè ïåðåäà÷³ ð³çíèõ åêçåìïëÿð³â òðàíçèñòîð³â íàâ³òü îäíîãî òèïó

ìîæóòü ñóòòºâî ð³çíèòèñÿ).

Ïåðåì³ùåííÿ (äðåéô) òî÷êè

ñïîêîþ ç³ çì³íàìè òåìïåðàòóðè

íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà ïî-

êàçàíî íà ðèñ. 3.11.

Ùîá  çàáåçïå÷èòè  òåìïå-

ðàòóðíó  ñòàá³ë³çàö³þ  ðåæè-

ìó ñïîêîþ, çàñòîñîâóþòü òàê

çâàí³ êîëà òåìïåðàòóðíî¿ ñòà-

á³ë³çàö³¿.

Ó ï³äñèëþâà÷àõ çà ñõåìîþ ç

ÑÅ äëÿ öüîãî ïîñë³äîâíî ³ç åì³-

òåðîì òðàíçèñòîðà âìèêàºòüñÿ

P+

P

I

Ê

U

Ê

 I

0

Á

=const

P-

I

0K

I

0K

I

0K

+

-

Ðèñ. 3.11 – Òåìïåðàòóðíèé äðåéô

òî÷êè ñïîêîþ òðàíçèñòîðà

93

3. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÅËÅÊÒÐÈ×ÍÈÕ ÑÈÃÍÀ˲Â. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÍÀÏÐÓÃÈ Ç̲ÍÍÎÃΠÑÒÐÓÌÓ

ðåçèñòîð R

Å

, øóíòîâàíèé

êîíäåíñàòîðîì Ñ

Å

, ÿê ïî-

êàçàíî íà ðèñ. 3.12.

Ðîçãëÿíåìî,  ÿêèì  ÷è-

íîì ðåçèñòîð R

Å

 ñòàá³ë³-

çóº  ðåæèì  ñïîêîþ,  ñêî-

ðèñòàâøèñü  ð³âíÿííÿìè

(3.9), (3.10), à òàêîæ òèì,

ùî 

const

U

ä

=

  (çàäàºòü-

ñÿ ä³ëüíèêîì R

1

, R

2 

³ â³ä

òåìïåðàòóðè  íå  çàëå-

æèòü).

0

0

E

Å

Á

ä

R

I

U

U

+

=

, (3.9)

çâ³äêè

.

0

0

E

Å

ä

Á

R

I

U

U

−

=

. (3.10)

Òàê, íàïðèêëàä, ïðè çðîñòàíí³ òåìïåðàòóðè òðàíçèñòîðà, çá³ëüøóºòü-

ñÿ éîãî êîåô³ö³ºíò ïåðåäà÷³ 

b

, ùî ïðèçâîäèòü äî çðîñòàííÿ êîëåêòîð-

íîãî ñòðóìó ñïîêîþ ²

0Ê 

=

b

 ²

0Á

, à îòæå, ³ ñòðóìó åì³òåðà ²

0Å

=(²

0Ê

 + ²

0Á

).

Ïàä³ííÿ íàïðóãè íà R

Å

 çá³ëüøóºòüñÿ, à öå, âèõîäÿ÷è ç (3.10), âèêëèêàº

çìåíøåííÿ U

0Á 

, ùî, ó ñâîþ ÷åðãó, çìåíøèòü ²

0Á 

, à çíà÷èòü ³ ²

0Ê

 (ïðè-

áëèçíî äî ïîïåðåäíüîãî çíà÷åííÿ).

Òàêèì ÷èíîì, ñïðîáà â³äõèëåííÿ ²

0Ê

 â³ä çàäàíîãî çíà÷åííÿ ïðèïè-

íÿºòüñÿ çà ðàõóíîê íàÿâíîñò³ ó ñõåì³ R

Å

, ùî ó äàíîìó âèïàäêó çä³éñíþº

íåãàòèâíèé çâîðîòíèé çâ’ÿçîê çà ñòðóìîì.

Çðîçóì³ëî, ùî ïðè çìåíøåíí³ òåìïåðàòóðè ñòðóì ²

0Ê

 òàêîæ ïðàê-

òè÷íî íå çì³íèòü ñâîãî çíà÷åííÿ.

Çàçâè÷àé  çàäàþòü  R

Å

=(0,1

¸

0,2)R

Ê

.

Êîíäåíñàòîð Ñ

Å

 çàáåçïå÷óº âèêëþ÷åííÿ íåãàòèâíîãî çâîðîòíî-

ãî  çâ’ÿçêó  çà  âõ³äíèì  ñèãíàëîì.  Éîãî  ºìí³ñòü  âèçíà÷àºòüñÿ  ç³

ñï³ââ³äíîøåííÿ 1/

w

í

C

Å

<<R

Å

, äå 

w

í 

–

íèæíÿ ìåæà ä³àïàçîíó ðîáî-

÷èõ ÷àñòîò ï³äñèëþâàíîãî ñèãíàëó. Îòæå çà çì³ííèì ñòðóìîì ðå-

çèñòîð  R

E

  º  çàøóíòîâàíèì  ìàëèì  îòâîðîì  C

E

  –  ìàºìî  ñõåìó  ç

CE. À çà ïîñò³éíèì ñòðóìî젖 öå ñõåìà ç íåãàòèâíèì çâîðîòíèì

çâ’ÿçêîì.

Å

Ê

I

0

Å

U

0

Á

U

ä

VT1

+

+

⎯

⎯

Ñ

Å

R

Å

R2

R1

R

Ê

I

0

Ê

I

0

Á

I

ä

(I

ä

+I

0

Á

)

U

0

Ê

Ðèñ. 3.12 – Ï³äñèëþâà÷

³ç òåìïåðàòóðíîþ ñòàá³ë³çàö³ºþ

94

ÅËÅÊÒÐÎͲÊÀ ² Ì²ÊÐÎÑÕÅÌÎÒÅÕͲÊÀ

3.7. Êàñêàäè ïîïåðåäíüîãî ï³äñèëåííÿ

3.7.1. Êàñêàä ïîïåðåäíüîãî ï³äñèëåííÿ

íà á³ïîëÿðíîìó òðàíçèñòîð³ ç ÑÅ

Íàéá³ëüø  ðîçïîâñþäæåíà  ñõåìà  êàñêàäó  ïîïåðåäíüîãî  ï³äñè-

ëåííÿ íà á³ïîëÿðíîìó òðàíçèñòîð³ ç ÑÅ íàâåäåíà íà ðèñ. 3.13.

Å

Ê

U

0

Á

U

ä

VT1

+

⎯

Ñ2

Ñ1

Ñ

Å

R

Å

R

í

R2

(4)

(3)

(2)

(1)

R1

R

Ê

I

0

Ê

I

0

Á

²

ä

(I

ä

+I

0

Á

)

U

âèõ

R

äæ

å

äæ

U

âõ

U

0

Ê

i

í

Ðèñ. 3.13 – Êàñêàä ïîïåðåäíüîãî ï³äñèëåííÿ íà á³ïîëÿðíîìó òðàíçèñòîð³ ç ÑÅ

Ðîçãëÿíåìî ñêëàä ñõåìè òà ïðèçíà÷åííÿ åëåìåíò³â.

VT1 – á³ïîëÿðíèé òðàíçèñòî𠖠ï³äñèëþþ÷èé åëåìåíò.

R

í

 – íàâàíòàæåííÿ, íà ÿêîìó âèä³ëÿºòüñÿ ï³äñèëåíèé ñèãíàë.

R

Ê

 – êîëåêòîðíå íàâàíòàæåííÿ òðàíçèñòîðà çà ïîñò³éíèì ñòðóìîì.

Å

Ê

 – äæåðåëî æèâëåííÿ êàñêàäó (êîëåêòîðíîãî êîëà).

Çàçíà÷èìî: VT1 ðàçîì ³ç R

Ê

 ³ Å

Ê

 óòâîðþþòü ãîëîâíå êîëî ï³äñèëþâà-

÷à, ó ÿêîìó çä³éñíþºòüñÿ ï³äñèëåííÿ ñèãíàëó. Ðåøòà åëåìåíò³â ñõåìè

âèêîíóþòü äîïîì³æíó ðîëü.

Òàê, ä³ëüíèê íàïðóãè R

1

,R

2

 çàäຠðåæèì ñïîêîþ êëàñó À, ïîäàþ÷è íà

âõ³ä êàñêàäó ïîñò³éíó íàïðóãó U

ä

.

R

Å

, Ñ

Å

 – çàáåçïå÷óþòü òåìïåðàòóðíó ñòàá³ë³çàö³þ ðåæèìó ñïîêîþ.

Ñ

1

, Ñ

2

 – ðîçä³ëÿþ÷³ êîíäåíñàòîðè: Ñ

1

 âèêëþ÷ຠïîòðàïëÿííÿ ïîñò³é-

íî¿ íàïðóãè U

ä

 íà äæåðåëî âõ³äíîãî ñèãíàëó; Ñ

2 

âèêëþ÷ຠïîòðàïëÿííÿ

ïîñò³éíî¿ íàïðóãè ç êîëåêòîðà U

0Ê  

íà íàâàíòàæåííÿ (êîíäåíñàòîðè ðîç-

ä³ëÿþòü êîëà çà ïîñò³éíèì ñòðóìîì ³ ç’ºäíóþòü çà çì³ííèì).

95

3. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÅËÅÊÒÐÈ×ÍÈÕ ÑÈÃÍÀ˲Â. Ï²ÄÑÈËÞÂÀײ ÍÀÏÐÓÃÈ Ç̲ÍÍÎÃΠÑÒÐÓÌÓ

Âõ³äíèé ñèãíàë, ùî ï³äëÿãຠï³äñèëåííþ, ïîäàºòüñÿ íà êëåìè (1)-(2):

å

äæ

 – äæåðåëî âõ³äíîãî ñèãíàëó; R

äæ

 – éîãî âíóòð³øí³é îï³ð.

Äëÿ ö³º¿ ñõåìè íåîáõ³äíî äîòðèìóâàòèñü òàêèõ ñï³ââ³äíîøåíü:

;

1

1

âõ

í

R

Ñ

<<

ω

;

1

2

í

í

R

Ñ

<<

ω

,

1

E

E

í

R

Ñ

<<

ω

äå 

w

í

 – íèæíÿ ìåæà ä³à-

ïàçîíó ÷àñòîò ï³äñèëþâà-

íîãî ñèãíàëó.

Íàâàíòàæåííÿ êàñêàäó

çà çì³ííèì ñòðóìîì

.

Ê

í

Ê

í

í

R

R

R

R

R

+

=

≈

  (3.11)

Ðîáîòó êàñêàäó ³ëþñò-

ðóþòü  ÷àñîâ³  ä³àãðàìè,

íàâåäåí³ íà ðèñ. 3.14.

Ìîæíà áà÷èòè, ùî, íà-

ïðèêëàä, ïðè ïîçèòèâí³é

ï³âõâèë³ âõ³äíî¿ íàïðóãè ³ç

çðîñòàííÿì áàçîâîãî ñòðó-

ìó i

Á

 çðîñòຠ³ êîëåêòîðíèé

ñòðóì  i

Ê

,  ÿêèé

ó 

b

  ðàç³â

á³ëüøèé çà i

Á

. Ïðè öüîìó

êîëåêòîðíà íàïðóãà u

Ê

, ùî

äîð³âíþº ð³çíèö³ ì³æ Å

Ê

 ³

ñïàäîì  íàïðóãè  íà  R

Ê

,

çíèæóºòüñÿ: ó äàí³é ñõåì³

ïîðÿä ³ç ï³äñèëåííÿì ñèã-

íàëó ìຠì³ñöå çì³íà éîãî

ôàçè íà 180 åëåêòðè÷íèõ

ãðàäóñ³â (³íâåðñ³ÿ).

i

Ê

i

Á

u

âèõ

u

Ê

u

âõ

U

ä

I

m

I

Ám

I

0

Á

I

0

Ê

=

β

I

0

Á

U

K

=E

K

 – I

0

Ê

 (R

K

+ R

E

)

U

m

U

âõm

t

U

âõm

u

Á

U

m

t

t

t

t

t

E

K

Ðèñ. 3.14 – ×àñîâ³ ä³àãðàìè ðîáîòè

êàñêàäó ï³äñèëåííÿ ç ÑÅ