Termikus stabilizálása a tranzisztor
Amikor az emberek beszélnek hörögzítés, tartsa szem előtt ezeket vagy más műszaki eszköz, amely javítja a stabilitást (stabilitás) üzemmód tranzisztorok, ha a hőmérséklet-változás.
A workshop tartottunk nem fordítanak kellő figyelmet a termikus kiegyenlítődést, mint minden. A kísérleteket szobahőmérsékleten végeztük körülmények között, enyhén fluktuál, amelyek nem érintik a tranzisztorok. De próbálja meg mesterségesen megváltoztatni a hőmérséklet a tranzisztor egy viszonylag széles tartományban, például 0 és 50 70 ° C-on Olyan hőmérsékleti körülmények között működik a tranzisztor?
Séma szerint ábrán látható. 72 összeszerelése egyszerű egyfokozatú erősítő mélynyomó. Az erősítő lehet bármilyen alacsony fogyasztású aluláteresztő tranzisztor (MP39. MP42) együtthatóval R2i3 30. 50. összekötő azt más részein az erősítő révén egy hosszú rugalmas szigetelt vezetékek 20 és 15 cm-es. A kollektor kör a tranzisztor be van kapcsolva milliammeter PAL áramforrás lehet egy akkumulátor vagy egyenirányító kimeneti feszültség 4.5. 9 V. A R1 ellenálláson, amelyen keresztül a tranzisztor bázisa alkalmazzuk negatív előfeszültséget felvenni úgy, hogy a kollektor nyugalmi áramfelvétele (hiányában a bemeneti jel) pontosan megegyezik a GMA. Ez a leginkább elfogadható módban tranzisztor DC. Ahhoz, hogy egy részét a kibocsátó - kollektor dugót PU2 aktuális DC voltmérő (bemeneti ellenállás viszonyítva legalább 5 ohm / V), hogy képes legyen követni a változásokat a feszültség az elektródok között a tranzisztor. A kiindulási állapotban megjelenítése voltmérő kell primerno.polovinu tápfeszültség.
Most tartsa tranzisztor az ujjak között, hogy meleg, hogy a testhőmérséklet (körülbelül 36 ° C-on), és szorosan követik a nyíl műszerek. Mi történik? Igen, még az ilyen enyhe melegítés a tranzisztor (a. 12 15 ° C-on) kollektor árama, bár valamivel, de még mindig nagyobb, és a kollektor feszültsége (relatív az emitter) csökkent.
Kivonat tranzisztor forró vízzel. Néhány perc múlva lehűl, a kollektor kör nyugalmi áram csökken a kiindulási értékre (1 mA), és visszatér az előző műveleti erősítőhöz.
Mi teszi ilyen változat a kollektor áram, megzavarja a normális működését az erősítő? A hatása a hőmérséklet a tranzisztor a működése.
Tudtad, hogy az egyik fő paraméterei a tranzisztor fordított Iko kollektor árama átfolyik a kollektor p-n átmenet a nepropusknom ho irányba, és egybeesik az irányt a áramszedő. Mérhető meg, hogy van egy pozitív áramforrás terminál csatlakozik egy váza, egy negatív - egy gyűjtő, és egy láncot, hogy tartalmazza a mikro-ampermérő (73. ábra).
Iko aktuális eredendően hasonló visszaáramlás dióda és nagyban függ a minősége a kollektor p-n átmenetet. Ez ellenőrizhetetlen áram. Ez volt az, aki a kiváltó oka a tranzisztor működési mód instabilitás szobahőmérsékleten.
Önmagában a jelenlegi Iko - kis érték. Alacsony frekvencián germánium tranzisztorok kis teljesítményű, például a mért áram, amikor a fordított feszültség 5 V és a hőmérsékletet 20 ° C-on nem haladja meg a 20, 30 mA, míg a szilícium tranzisztorok ez nem több, mint 1 Pa. Hiba ugyanaz az, hogy megváltozik, ha hő hatására. Növekvő hőmérséklettel és 10 ° C aktuális IKA germánium tranzisztor növeljük körülbelül kétszer, és a szilícium-tranzisztor - 2,5-szer, ha például, hőmérsékleten 20 ° C-Iko germánium tranzisztor áram 10 mA, akkor a hőmérséklet növelésével 60 ° C-on ez emelkedhet 150 160 uA.
Toc IKO jellemzi tulajdonságok csak a kollektor p-n átmenetet. A valós körülmények Rabac áramforrás feszültséget nem alkalmazunk az egyik, de a két p-n átmenetek. Ebben az esetben, a fordított kollektor árama átfolyik a emitter csomópontjának és ez itaif erősíti magát, ennek eredményeként az érték a ellenőrizhetetlen, de spontán módon változó hatása alatt, aktuális temperalgury emelkedése neskolyyu alkalommal. És annál nagyobb az aránya és a kollektor áram, a tranzisztor instabil működését különböző hőmérsékleti usloriyah.
Mi történt az első prototípus tranzisztoros erősítő LF (72. ábra)? G hőmérséklet-emelkedés teljes áram kollektor kör nőtt, ami a növekvő, feszültségesés a terhelés R2 ellenállás. A feszültség a kollektor és ugyanaz. atom a emitter csökkent, ami a megjelenése hang torzulások. Amikor a hőmérséklet tovább emelkedik a feszültség Koya előadó vált olyan kicsi, hogy a tranzisztor általában megszűnt amplifikáljuk a bemeneti jel.
Mégis germánium tranzisztorok működhet normálisan közömbös hőmérsékleten - 60 és + 70 ° C-on, és a szilícium - a - 60 és + 120 ° C-on Csökkentése befolyásolja a áramszedő temleratury lehetséges akár a t működő berendezéseket jelentős hőmérséklet-ingadozások, tranzisztorok nagyon kis áram Iko, vagy a különleges intézkedéseket, hőmérsékleti stabilizátorok mód tranzisztorok.
Ebben a tekintetben, az alábbi kísérletet (ábra. 74). A bázist R1 ellenállás csatlakozik a bázis és a kollektor. A rezisztencia olyannak kell lennie, hogy a nyugalmi kollektor árama, mint az első kísérletben 1 mA.
Merítse a tranzisztor test a jég, és a két. három perc - vízben hőmérsékletre melegítjük 50 és 60 ° C-on Mivel most változik a kollektor tranzisztor árama? Lényegesen kisebb, mint az első kísérletben. Próbálja meg, hogy a víz hőmérséklete 80 és 90 ° C-on A tranzisztor megőrizze működőképességét még talán lesz egy kis torzítás.
Mi változott az ilyen bázis ellenállás van kapcsolva? Fennmaradó elem, amelyen keresztül a tranzisztor bázisa alkalmazzuk negatív előfeszültséget (0,1. 0,2), ő egyidejűleg között kialakított kollektor és a bázis egy negatív visszacsatolási hurok AC és DC, amelyek enyhén csökken erősítés, de javult a minőség az erősítő. Visszajelzés a következőképpen működik. Amikor melegítjük tranzisztor kollektor árama megnő, és a kollektor feszültsége csökken. És ezzel egyidejűleg csökken a negatív előfeszültség a tranzisztor bázisára, amely maga után vonja csökken a kollektor árama. Így, mivel az automatikus visszajelzést kollektor áramának a bázis áram és bázis áram a kollektor tranzisztor árama művelet stabilizálódott.
Most tekintsünk .usilitelya rendszer ábrán látható. 75. Itt, a R1 és R2 ellenállások alkotnak feszültségosztó Upow áramforrás, ahonnan a tranzisztor bázisa alkalmazzák egy fix feszültségű offset. Az emitter vonalkapcsolt R4 ellenálláson, ami egy negatív visszacsatolás AC és DC. Ahhoz, hogy megszüntesse a visszajelzést, Váltóáramú nagymértékben csökkenti az erősítés a színpad, egy emitter ellenállás sönt kondenzátor (ábra. 80 szaggatott vonalakkal ábrázolt). Ezzel a módszerrel a kapcsoló tranzisztor tövénél képest emitter kell egy negatív feszültség mínusz 0,1. 0,2 V, ami biztosítja a normális működését a tranzisztor az amplifikációs üzemmódban.
Ebben az esetben a termo-stabilizált erősítő munkát? Fokozott kollektor árama által okozott hőmérséklet-emelkedés a tranzisztor, kíséri növekedése a feszültségesést R4 ellenálláson, és ezáltal növeli a feszültséget az emitter. A feszültség között az alap és az emitter csökken, és ez viszont csökkenéséhez vezet a kollektor áramának a tranzisztor.
Ismételjük meg a kísérletet a hőmérséklet változásának az erősítő tranzisztor. Hasonlítsa össze a változásokat a kollektor áram és a minőségi eredmények az első két kísérlet. Az előny oldalán egy harmadik kiviteli alakja egy erősítő. Igen, ez a módszer a termikus kiegyenlítődést mód tranzisztor működése a leghatékonyabb.
Milyen gyakorlati következtetések vonhatók végzett kísérleteket? Az első elő-erősítő (lásd. Ábra. 72) a leginkább illékony. Ez beépítése tranzisztorok lehet használni működő berendezések alacsony hőmérséklet-ingadozások. De ha a vevőkészülék vagy erősítő várhatóan működni különböző hőmérsékleti feltételek között, tartalmaznia kell a második tranzisztor (ábra. 74), vagy a harmadik (ábra. 75) technikákkal.
A második módszer jó egyszerűség, de csökken a jelszint. A harmadik módszer megköveteli a további részleteket, de jobb hatással hőbeállítás, és nem csökkenti az erősítést. Azt is lehetővé teszi, hogy csere tranzisztorok anélkül, hogy további megfelelő terméket, meghatározza azok működési módját.
Ezeket a következtetéseket alkalmazni kaszkád erősítés magas frekvenciájú rezgések, akkor ellenőrizni empirikusan azok erősítők vagy vevőket folynak konstruiruesh vagy design.
Az ilyen kísérleteket lehet végezni a szerkezet a tranzisztorok n-p-n, például MP35 sorozat. MP38, KT315.
Ez csak akkor szükséges megváltoztatni a tápegység kapcsolási fordított polaritással. Attól függően, hogy az aktuális átviteli Iko mennyiségek és statikus értékeket az együtthatók „használt kollektor áramok a tranzisztor változás lehet nagyobb vagy kisebb, de a teljes eredmények megközelítőleg azonos.
Irodalom: Borisov VG Műhely kezdő radiolyubitelya.2 ed. Felülvizsgált. és ext. - M. DOSAAF, 1984. 144 p. il. 55k.