Стабилизации постоянного

Для улучшения температурной стабильности транзисторных усилительных каскадов используют обратные связи по постоянному току, которые снижают действие дестабилизирующих температурных факторов. Рассмотрим основные схемы стабилизации положения рабочей точки с учетом того, что входной переменный сигнал отсутствует, а токи /к, /в и напряжения UK3, Uo3 представляют собой постоянные токи и напряжения в транзисторе.

Если при t = 20° С точка покоя находится в точке А, то при / = 60° С она сместится в точку Аг. Для стабилизации положения точки покоя существует несколько схем температурной стабилизации.

На 18.6 показана структурная схема усилителя с обратной связью. Цепь обратной связи характеризуется коэффициентом передачи, или коэффициентом обратной связи Р, показывающим, какая часть выходного сигнала передается на вход усилителя. Обычно Р < 1. Обратная связь может быть внутренней (она проявляется в усилителе из-за физических свойств усилительных элементов), паразитной (из-за образования паразитных емкостных и индуктивных связей между выходной и входной цепями) и искусственной (ее создают специально). Внутренняя и паразитная ОС являются нежелательными, и их пытаются устранить. Искусственную ОС применяют с целью уменьшения нелинейных искажений и стабилизации положения начальной рабочей точки (точки покоя). Для этого с помощью обратной связи на вход подают

§ 18.8. Схемы стабилизации положения рабочей точки

Для того чтобы обеспечить работоспособность усилительного каскада при изменении температурных условий в режиме А, используют схемы стабилизации положения начальной рабочей точки.

§ 18.8. Схемы стабилизации положения рабочей точки....... 376

При построении схем транзисторных усилителей приходится принимать меры для стабилизации положения рабочей точки на характеристиках. Основной дестабилизирующий фактор, нарушающий устойчивую работу транзисторной схемы,— влияние температуры. Существуют различные способы термостабилизации режима работы транзисторных каскадов. Наиболее распространенные из них реализуются с помощью схем, показанных на 13.5.

При небольших отклонениях точки покоя от среднего положения (А) отмеченные нежелательные явления отсутствуют. Для стабилизации положения точки покоя применяются специальные способы, основанные на использовании отрицательной обратной связи.

Для построения транзисторного каскада, устойчиво работающего в широком диапазоне температур, ни одна из рассмотренных схем не подходит. Расширение температурного диапазона требует стабилизации положения рабочей точки.

Влияние ООС на стабильность положения рабочей точки. При эмиттерной и коллекторной стабилизации положения рабочей точки используется внутрикаскадная отрицательная обратная связь. При коллекторной стабилизации (см. 95, а) вводится параллельная ООС как по переменному, так и по постоянному напряжению, а при эмиттерной — последовательная ООС по постоянному току (если эмиттерный резистор /?э в схеме на

странстве Циолковским предусматривалось применение газовых рулей и поворотного сопла камеры сгорания реактивного двигателя), а для стабилизации положения ракеты относительно ее центра тяжести предлагалось использование гироскопического эффекта быстро вращающихся маховиков, нашедшего широкое применение во всех современных автономных системах стабилизации и управления полетом ракет. Для получения возможно большей скорости отброса (истечения) продуктов горения из сопла реактивного двигателя рекомендовались в качестве компонентов топлива жидкие кислород и водород, используемые достаточно широко в современном ракетостроении. Для принудительного охлаждения стенок камеры двигателя и поверхности ракеты при ее движении в плотных слоях атмосферы признавалось целесообразным использование одного из топливных компонентов. Наконец, отмечалось, что в дальнейшем в ракетной технике будет возможным применение энергии спонтанного (самопроизвольного) распада радия. Теперь, когда в некоторых странах предпринимаются попытки разработки опытных образцов ракетных двигателей, использующих энергию деления ядер атомов тяжелых элементов, мы можем лишь восхищаться блестящим даром научного предвидения выдающегося ученого.

Значение магнитной индукции В можно менять размагничиванием постоянных магнитов. Такая регулировка производится, как правило, после полной сборки прибора и одновременно служит для магнитной стабилизации постоянного магнита Способ регулировки размагничиванием является весьма производительным и возможен без снятия кожуха, если кожух изготовлен и;> немагнитного материала. Однако регулировка размагничиванием проводится только в тех случаях, когда прибор дает завышении г показания. Регулировка размагничиванием приборов с каркасной рамкой может быть произведена по схеме, показанной на 5.25 [17, 35].

Наиболее широкое применение стабилитроны получили в •качестве стабилизаторов напряжения. На 5.23 изображена простейшая схема использования стабилитрона для стабилизации постоянного напряжения и для защиты-различных приборов и узлов, схем от перенапряжений. При увеличении входного напряжения f/BX резко уменьшается сопротивление стабилитрона, вследствие чего избыточное напряжение падает на сопротивлении R, а напряжение на нагрузке RH практически остается постоянным и равным напряжению стабилизации стабилитрона UCT.

пряжения является сглаживающий трансформатор Тр, а в схеме стабилизации постоянного напряжения — выпрямитель. Кроме основных рабочих обмоток у дросселя имеется управляющая обмотка У, которая питается с выхода стабилизатора постоянным током (в первой схеме для этой цели используют специальный выпрямитель), и так называемая обмотка смещения С, которая питается от независимого источника постоянного напряжения. Обмотка смещения включена таким образом, что создаваемый ею магнитный поток направлен навстречу магнитному потоку управляющей обмотки и превышает его по абсолютному значению.

Ста б исто р — полупроводниковый диод, в котором для стабилизации постоянного напряжения используется р — п-пе-реход, включенный в прямом направлении.

Для стабилизации постоянного напряжения после выпрямления могут

Стабильность напряжения питания является необходимым условием правильной работы многих электронных устройств. Для стабилизации постоянного напряжения на нагрузке при колебаниях сетевого напряжения и изменении потребляемого нагрузкой тока менаду выпрямителем с фильтром и нагрузкой (потребителем) ставят стабилизаторы постоянного напряжения.

Для стабилизации постоянного напряжения часто применяют стабилитрон. На 5-13 показана простейшая схема стабилизатора напряжения. Нагрузка гн подключается параллельно стабилитрону Ст. Если рабочая точка стабилитрона находится на участке а& вольт-амперной характеристики ( 5-4), то напряжение ?/2 на нагрузке (на выходе стабилизатора) будет под-

Все стабилитроны изготовляют на основе n-Si, так как его применение обеспечивает малый обратный ток до наступления пробоя, в рабочем режиме не превышающий прямого тока, резкий переход в режим пробоя при незначительных изменениях обратного напряжения и допускает нагрев р-и-перехода до высоких температур. Вольт-амперная характеристика стабилитрона для разных температур, условное обозначение в схемах и простейшая схема стабилизации постоянного напряжения с помощью стабилитрона показаны на 16.24, а, б соответственно.

служат для стабилизации постоянного напряжения и представляют собой кремниевые плоскостные диоды, работающие на участке электрического пробоя вольт-амперной характеристики ( 4.6, а).. .Условное обозначение приведено на 4.6, о.

Стабилитроны общего назначения используются в схемах стабилизаторов источников питания, ограничителей, фиксаторов уровня напряжения и др. Прецизионные стабилитроны применяют в качестве источника опорного напряжения с высокой точностью стабилизации и термокомпеисации уровня напряжения. Импульсные стабилитроны используются для стабилизации постоянного и импульсного напряжения и ограничения амплитуды импульсов напряжения малой длительности, а двуханодные — в схемах стабилизаторов, огра- 3.12

С целью стабилизации .постоянного (напряжения между точками е и О, которое должно поддерживаться близким к 0,5.Ео, 'используется гальваническая обратная связь (по постоянному току) Я-типа (т. е. /последовательная по -напряжению), охватывающая здесь три каскада (иногда два каскада); ее элементом является резистор 7?В1. Стабилизации этого напряжения способствует и местная обратная связь Z-типа (последовательная по току), осуществляемая с помощью резистора REf- Стабилизация тока покоя оконечных транзисторов достигается (введением в схему полупроводникового диода, сопротивление которого и, следовательно, падение напряжения на нем, равное U'B+\U"B\, уменьшаются при повышении температуры.