Способы подачи смещения

1. Краткое содержание лекции

Для установления необходимого положения рабочей точки (необходимой величины тока покоя выходной цепи) во входную цепь усилительного элемента подают напряжение смещения, по­лярность и значение которого зависят от типа усилительного эле­мента и положения рабочей точки, и определяются по характери­стикам. Например, у биполярных транзисторов типа р-п-р смеще­ние на базе должно быть отрицательным относительно эмиттера, у транзисторов типа п-р-п— положительным; его значение обыч­но в пределах 0,1—0,5 В для германиевых транзисторов и 0,5— 1 В — для кремниевых. В реальных усилителях обычно используют один источник питания в цепи коллектора напряжением 6 – 100 В, поэтому для подачи смещения лишнее напряжение надо погасить. Это можно выполнить тремя способами:

1. Фиксированным током базы рис. 1.

Сопротивление Rбвыбирается во много раз больше сопро­тивления по постоянному току между коллектором и базой транзисто­ра, напряжение . . определяются по входным характеристикам транзистора, исходя из выбранного режима работы. Поэтому

Ток базы практически не зависит от парамет­ров транзистора, имеет фиксированное значение, определяемое лишь напряжением источника питания и сопротивлением Rб.

Достоинства:простота, экономичность.

Недостатки:можно применить только в режиме А.

Рис.1 Рис.2

2. Фиксированным напряжением рис. 2.

Необходимое напряжение смеще­ния Uбэо обеспечивается с помощью делителя напряжения R1 и R2 в цепи базы. Через делитель протекает ток делителя, обычно выбирают , не зависит от параметров транзистора, поэтому при воздействии дестабилизирующих факторов останется неизменным, а значит и напряжение смеще­ния Uбэо = будет фиксированным. , тогда , а .

Достоинства:можно применять и в режиме А и в режиме В.

Недостатки:менее экономична. Находит наибольшее применение.

3. Автоматический способ подачи напряжения смещения на затвор ПТ и сетку ЭЛ рис. 3.

У полевого транзистора отсутствует ток затвора и полярность напряжения смещения на затворе противоположна полярности напряжения питания на стоке, поэтому предыдущие два способа подачи смещения применить невозможно, а применяют автоматический способ.

При п- канале на затвор транзистора подается от­рицательное напряжение смещения, при этом р-п переход закрыт и постоянный ток в цепи затвора отсутствует. По этой причине потен­циал затвора равен потенциалу общего провода, а потенциал истока транзистора относительно общего провода положителен и больше на значение напряжения U_Rист на резисторе Rист. Напряжение , где. Следо­вательно, между истоком и затвором в схеме рис. 3.а действует отрицательное смещение .

Рис.3

Для обеспечения требуемого смещения на полевом транзисторе может быть использован отдельный самостоя­тельный фиксированный источник смещения. Однако это невыгодно, так как требует дополнительного источника питания, и вообще, неже­лательно по той причине, что характеристики полевого транзистора значительно изменяются в зависимости от температуры и имеют боль­шой разброс от экземпляра к экземпляру. По этим причинам в боль­шинстве практических схем с полевыми транзисторами применяется ав­томатическое смещение (рис. 3 а), создаваемое током Iсо полевого транзистора на резисторе R_ИCT.

Для питания усилителей на ИМС используются либо двуполярные источники постоянного тока, либо однополярные. Двуполярный источ­ник питания имеет три зажима: положительный, отрицательный и об­щий заземляющий. Такой тип источника питания иногда называют источником с расщепленным питанием: наиболее типовые значения на­пряжений ± 6,3; ± 15; ± 18 В. В усилителях на ИМС специального назначения может применяться и несимметричное питание, например -(- 12 и — 6 В. В однополярном источнике питания имеются два за­жима: положительный (или отрицательный) и общий заземляющий. Таким образом, для питания усилителей на ИМС используется широкая градация номинальных значений положительной и отрицательной по­лярностей.

Необходимо учитывать, что различие значений питающих напря­жений на практике затрудняет, а иногда делает невозможным исполь­зование в одном усилителе ИМС различных серий, даже если они по своим параметрам и функциональному назначению подходят для про­ектируемого усилителя.

2. Контрольные вопросы

2.1. Поясните, с какой целью подают напряжение смещения на УЭ?

2.2. Между какими электродами БТ, ПТ и ЭЛ подают напряжение смещения?

2.3. Изобразите схему подачи напряжения смещения фиксированным током базы, поясните принцип действия.

2.4. Изобразите схему подачи напряжения смещения фиксированным током базы, поясните принцип действия.

2.5. Изобразите схему подачи напряжения смещения на затвор ПТ автоматическим способом, поясните принцип действия.

2.6. Изобразите схему подачи напряжения смещения на сетку ЭЛ автоматическим способом, поясните принцип действия.

2.7. Поясните особенности питания усилителей на ИМС.

Задание на СРС

3.1. Автоматический способ подачи напряжения смещения на сетку ЭЛ [ОЛ6.2] стр 90-91 рис.4.13.

Задание на СРСП

4.1. Рассчитать элементы катодного смещения, если Uсио=-1 В, Iа=2,5 мА, Iэс=0,5 мА.

Глоссарий

ЛЕКЦИЯ №27

Поиск по сайту: