Рабочая точка транзистора – для новичков в радиоделе

May 2, 2014 by admin Комментировать »

Когда мы ранее рассчитывали номиналы резисторов для рабочего питания транзистора, мы использовали самую простую схему включения транзистора Причина в том, что эту схему легче всего рассчитать Но на протяжении рассказа я не раз упоминал, что при протекании тока через транзистор на нём рассеивается мощность в виде тепла Из чего следует, что, работая, транзистор нагревается А нагреваясь…

Вспомним схематическое изображение транзистора в виде «бутерброда» из полупроводников разного типа проводимости Всё начиналось с дрейфа зарядов, а заканчивалось появлением барьеров на границах соединения слоёв Момент завершения этого дрейфа определяется энергией свободных носителей заряда Если энергия возрастает, а при нагреве она возрастает, то свободный, неуправляемый дрейф, возобновится

Я хочу сказать, что у транзисторного каскада в процессе работы может появиться неуправляемый ток, который мы не учитывали при расчёте Возрастающий ток коллектора увеличивает падение напряжения на сопротивлении нагрузки транзистора, что смещает нашу «рабочую точку», которую мы выбирали из тех соображений, чтобы на коллекторе транзистора была половина напряжения питания Как же избежать влияния температуры на рабочую точку

Очень часто базовый ток транзистора, необходимый для создания расчётного тока коллектора, стараются «зафиксировать» с помощью делителя  напряжения на входе  транзистора Если сопротивление резистора между базой и эмиттером транзистора невелико, то  ток через этот резистор будет больше тока базы, и падение напряжения на нём будет оставаться достаточно стабильным при изменении температуры окружающей среды А именно напряжение  между базой и эмиттером определяет ток базы

Рис 512 Один из вариантов стабилизации рабочей точки

Ещё большего эффекта можно добиться, если включить в цепь эмиттера ещё один резистор

Рис 513 Ещё один вариант стабилизации рабочей точки

Можно проверить, но усиление каскада на транзисторе при добавлении резистора R4 станет меньше Чтобы этого избежать, резистор часто «шунтируют» конденсатором достаточно большой ёмкости Конденсатор не пропускает постоянный ток, сохраняя рабочие параметры транзистора, но пропускает переменный ток, как бы «исключая» резистор R4 из схемы

Рис 514 Восстановление коэффициента усиления с помощью конденсатора

Такое включение транзистора с общим эмиттером вы можете встретить довольно часто

Каким образом резистор R4 влияет на стабилизацию рабочей точки Мы говорили, что ток базы определяется напряжением между базой и эмиттером (как у диода) Но посмотрите, как распределится падение напряжение на резисторе R3: оно сложится из напряжения база-эмиттер транзистора и падения напряжения на резисторе R4 Если из-за температуры возрастает ток через транзистор, то этот ток увеличит падение напряжения на резисторе R4, что, в свой черёд, вызовет уменьшение напряжения база-эмиттер, поскольку напряжение на резисторе R3 (для того мы его и поставили) остаётся неизменным А уменьшение падения напряжения база-эмиттер приведёт к уменьшению базового, следовательно, и  коллекторного, тока, компенсируя  температурное влияние

Завершая рассказ о транзисторах, вспомним, что структура биполярного транзистора бывает двух типов: n-p-n, который присутствовал в наших экспериментах, и p-n-p Всё, что говорилось о транзисторах n-p-n можно повторить и об их собратьях Разница в полярности питающего напряжения и напряжения база-эмиттер, которое следует изменить на обратное

Рис 515 Включение биполярного транзистора типа p-n-p

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты