тогда ДР=60 /эДр/(1 + Рнакс)Р н 44 мкА. Как видим, все приращения в нашем примере равноценны. Следует, однако, иметь в виду, что роль напряжения f/эб возрастает с уменьшением сопротивлений, а роль коэффициента р - с увеличением токов.

Стабильность типовых схем. Как уже отмечалось, наибольшее значение в усилителях имеют каскады ОЭ. Поэтому им будет уделено главное внимание и в данном разделе.

Однако начнем с более простого каскада ОБ (рис. 6-3). Структура его вполне соответствует обобщенной схеме (см. рис. 6-2), если под сопротивлением Rb понимать только объемное сопротивление базы Гб. При токах эмиттера до 10-50 мА, легко выполняется условие (6-9) и стабильность будет весьма высокой. При токах в сотни

Вход

Выход

Рис. 6-3. Схема, обеспечивающая режим каскада ОБ.

Рис. 6-4. Простейшая схема, обеспечивающая режим каскада ОЭ.

миллиампер и выше R должно быть малым, а так как сопротивление /g - величина заданная, то отношение RJr уменьшается и стабильность каскада падает.

Простейшая схема каскада ОЭ показана на рис. 6-4. В ней базовый ток задается резистором R, а сопротивление Rg = 0. Поэтому Yg = О и стабильность данного каскада оказывается очень низкой (S = Р).

На рис. 6-5 показана типичная схема каскада ОЭ, наиболее часто используемая на практике. Сравнивая ее с обобщенной схемой (см. рис. 6-2), приходим к вьюоду, что в данном случае .б = Ri II 2-Принцип стабилизации в схеме на рис. 6-5 заключается в том, что делитель Ri, 7?2 з а д а е т потенциал базы и тем самым достаточно жестко фиксирует потенциал эмиттера, поскольку t/g6 const. В этих условиях ток /э, равный UJRs, не может сильно меняться. Чем меньше сопротивления делителя, тем меньше зависит потенциал базы от изменений базового тока и тем лучше стабилизация; Однако очень низкоомный делитель Ri, i?2 невыгоден по двум причинам: возрастает расход мощности от источника питания и шунтируется входное сопротивление каскада. Поэтому обычно делают Ri II R2 Яэ или больше. Получаемые при этом значения 5 = 2--5 обес-

печивают абсолютную стабильность, в 5-10 раз более высокую, чем в схеме на рис. 6-4. Сопротивление желательно выбирать большим, так как при этом можно повысить сопротивление делителя. Однако величина jR, ограничена ростом падения напряжения IR.

Вход

Выход

Рис. 6-5. Типичная схема, обеспечивающая стабильный режим каскада ОЭ.

Рис. 6-6. Вариант схемы, обеспечивающий повышенную стабильность режима в каскаде ОЭ.

На рис. 6-6 показана схема, в которой в отличие от схемы на рис. 6-5 напряжение, питающее делитель, меняется при изменении потенциала t/к, а значит, и тока /ц. Увеличение последнего уменьшает (по модулю) потенциал к и соответственно потенциал базы. Поэтому результирующее изменение А/к получается меньше,

чем в схеме на рис. 6-5. Анализ показывает, что этот выигрьш! тем более заметен, чем меньше отношение (/?i+ RIR&-Преимущества данной схемы проявляются тогда, когда указанное отношение близко к единице или меньше ее. Однако такой низкоомный делитель, улучшая стабильность в 2-3 раза \ заметно снижает усиление каскада и входное сопротивление.

Каскад ОК обычно имеег структуру, показанную на рис. 6-7. Она отличается от структуры каскада ОЭ (см. рис. 6-5) отсутствием коллекторного резистора /? Так как сопротивление последнего не влияет на приращения А/к, то формула (6-8) остается в силе. Для каскада ОК характерно то, что приращения А/ меньше влияют на величину коллекторного напряжения из-за отсутствия R. Следовательно, при малых R будет меняться в основном одна координата рабочей точки (/ ) и параметры транзистора будут меняться лишь постольку, поскольку они зависят от / .

Рис. 6-7. Схема, обеспечивЭ ющая режим каскада ОК-

* При этом возможны значения S < а (см. гл. 4 в [85]).

Необходимо заметить, что возможно большая стабильность рабочей точки не всегда полезна. Действительно, параметры транзистора зависят от температуры не только косвенно, из-за смещения рабочей точки, но и непосредственно, т. е. если даже рабочая точка неизменна. Например, коэффициент р увеличивается с ростом температуры при постоянных токе /э и напряжении Uk- Поэтому иногда допускают некоторое увеличение тока и уменьшение напряжения с тем, чтобы режимное приращение ДР(/э; к) частично компенсировало непосредственное температурное приращение Др (Г). Тем самым будет достигнута большая стабильность усиления, если именно она является первоочередным фактором.

6-3. РАСЧЕТ КАСКАДОВ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

Будем считать заданными режимные величины и t/ug

Uk3- Они либо заимствуются из справочника, либо выбираются из соображений, кратко сформулированных в §6-1. Кроме того, можно считать известными сопротивления R и Rk, которые получаются в результате предшествующего расчета каскада по переменному току. Из параметров транзистора следует знать р (или а) и его зависимость от температуры, тепловой ток / о и сопротивление базы г. Наконец, должны быть заданы рабочий диапазон температуры и допустимый сдвиг рабочей точки в этом диапазоне (А/ доп или А/,(доп к)- Тогда для статического расчета каскадов можно руководствоваться следующими соображениями.

Каскад с общей базой. В этом каскаде (см. рис. 6-3) имеем Еэб - Е; /?б = О и соответственно R - Rg и ув ~

Следовательно, выражения (6-4в) и (6-8) [или (6-11)] содержат только две неизвестные величины: R и Е, которые поэтому определяются однозначно.

Полагая А/ А/доп, из (6-8) получаем:

- S АВ- (6-12)

л/ л/

к.ДОП iiKO J j p Р

После того как R выбрано из этого условия, выражение (6-4в) с учетом (4-8) приводит к соотношению

E, = hR, + V,6, (6-13)

которое можно получить и непосредственно из принципиальной схемы каскада.

Нередко найденное значение Е оказывается столь малым, что его трудно получить в реальной схеме (обычно желательно иметь Сэ > 1 2 В). Поэтому, если из формулы (6-13) получается слишком малое значение Е задаются более приемлемым значением 9. д. с. и соответственно увеличивают R,. Это способствует выполнению неравенства

Rs>Rs.. (6-14)

которое желательно с той точки зрения, чтобы сопротивление возможно меньше шунтировало вход каскада.