книги / Стабилизация параметров транзисторных усилителей

В ц е л я х д а л ь н е й ш е г о п о в ы ш е н и я то ч н о с т и р а с ч е т а э л е к т р о н н ы х ц еп ей с п о л у п р о в о д н и к о в ы м и п р и б о р а м и ц е л е с о о б р а з н о вв е ст и в с п р а в о ч н ы е д а н н ы е н а т р а н з и ­ с то р ы ти п о в ы е за в и с и м о с т и их п е р в и ч н ы х и х а р а к т е р и ­ сти ч е ск и х п а р а м е т р о в о т т е м п е р а т у р ы , к о л л е к т о р н о г о т о к а и н а п р я ж е н и я , а т а к ж е 'п о к а з а т е л и п р о и з в о д с т ­ в ен н о го р а з б р о с а п а р а м е т р о в и их и зм е н е н и й в с л е д ­ с тв и е с т а р е н и я .

2-4. ПРИМ ЕРЫ РАСЧЕТА

Расчет точного значения коэффициента передачи тока базы транзи­ стора П4Г4А. Согласно справочным данным {Л. 91] для транзистора

Приращение коэффициента передачи тока эмиттера согласно (2-13): при /, — + 50 °С, учитывая, что Д/, = 50 — 20 = 30 ®С,

р112 = 90— 12,5=77,5.

Расчет ожидаемого разброса коэффициента передачи тока базы транзистора П414А при заданных условиях применения. Известны:

перепад рабочих температур от —40 до +50 °С; пределы изменении коллекторного напряжения ±10% от но­

минала; показатели производственного разброса Рмии = 60 и Рмакс = 120.

Выделим в заданном температурном, диапазоне два участка

= 2,1-10-

Примем, что в пределах каждого из 'выделенных участков дей­ ствует закон .равной вероятности. Композиция законов распределе­ ния рассматриваемой величины для двух участков (партий изде­ лий) дает распределение по закону Симпсона, для которого коэф­ фициент относительного рассеяния /Ci = 1,22 (Л. 80]*. Тогда среднее квадратическое, отклонение

2 ,Ь 10- 3 - 1,22

0,427 -1 0 " \

6

Примем q v = 2. Тогда согласно формулам (2-16), (2-26) и (2-27) получим:

При тех же предпосылках, которые были приняты ранее, зона разброса и среднее квадратическое отклонение зависимости коэф­ фициента передачи тока эмиттера от колебаний коллекторного на­ пряжения согласно формулам (2-4) и (2-5а) при A,tn=Xi/2=0,5 будут

* Вопрос о суммировании погрешностей, характеризующихся одинаковыми или различными законами распределения, рассматри­ вается в гл. 6,

Производственный разброс коэффициента передачи токй âMkf* î-epa согласно формуле (2-17)

При условии, что специальный отбор транзисторов не произво­ дился и производственный разброс коэффициента передачи тока эмиттера (базы) подчиняется нормальному закону, среднее квад­ ратическое отклонение

С учетом полученных результатов суммарное значение среднего квадратического отклонения коэффициента передачи тока эмиттера транзистора П414А

о J

Примем, что при одновременном воздействии всех рассмотрен­ ных ранее дестабилизирующих факторов суммарная погрешность коэффициента передачи тока эмиттера (базы) транзистора подчи­ няется нормальному закону распределения. Тогда зона разброса этой величины

Приращение коэффициента передачи тока эмиттера в этом слу­ чае согласно формуле (2-18) составит:

п р и н ц и п и а л ь н о м о ж е т б ы ть о с у щ е с т в л е н а д в у м я сп о со ­ б а м и :

и з о л я ц и е й э т и х у с тр о й с тв от р а зл и ч н о го р о д а д е с т а ­

П утем с о з д а й и я т а к и х у с л о в и й , п р и к о т о р ы х Песта*

П е р в ы й с п о со б п р е д п о л а г а е т т е р м о с т а т и р о в а н и е и п р и м ен е н и е х о л о д и л ь н ы х э л е м е н т о в , а в т о р о й — с т а б и ­ л и з а ц и ю р а б о ч е г о р е ж и м а н а п о с т о я н н о м т о к е и в в е д е ­ н и е о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з и н а п е р е м е н н о м то к е .

К а к у ж е о т м е ч а л о с ь , 'п ер вы й с п о с о б о б л а д а е т с р а в ­ н и т е л ь н о о г р а н и ч е н н ы м и в о з м о ж н о с т я м и и н е и с к л ю ­ ч а е т н е о б х о д и м о с т и п р и н я т и я д о п о л н и т е л ь н ы х м е р д л я о с л а б л е н и я н е с т а б и л ь н о с т е й , о б у с л о в л е н н ы х н а л и ч и е м п р о и зв о д с т в е н н о г о р а з б р о с а п а р а м е т р о в т р а н з и с т о р о в и их и зм е н е н и я м и в с л е д с т в и е с т а р е н и я .

В т о р о й сп о со б я в л я е т с я б о л е е у н и в е р с а л ь н ы м , т а к к а к п о з в о л я е т о д н о в р е м е н н о о с л а б и т ь в л и я н и е всех д е с т а б и л и з и р у ю щ и х ф а к т о р о в . К р о м е т о го , он я в л я е т ­ с я б о л е е в ы го д н ы м в ч а с т и а п п а р а т у р н ы х р е ш е н и й . П о э т о м у е м у у д е л я е т с я о с н о в н о е в н и м а н и е в и м е ю ­ щ и х с я п у б л и к а ц и я х . П р и э т о м н а м е т и л и с ь д в е т е н д е н ­ ц ии .

Р я д и с с л е д о в а т е л е й п о л а г а е т , ч то д л я д о с т и ж е н и я т р е б у е м о й с т а б и л ь н о с т и п а р а м е т р о в у с и л и т е л ь н ы х к а ­ с к а д о в д о с т а т о ч н о н а д л е ж а щ и м о б р а з о м в ы б р а т ь р а ­ б о чи й р е ж и м и о б е с п е ч и т ь п о д д е р ж а н и е е го п о с т о я н ­ с тв а [Л . 4, 9, 10, 11, 20, 42 , 43 , 54 , 70]. Д р у г и е с п е ц и а ­

л и с ты о т д а ю т п р е д п о ч т е н и е п р и м е н е н и ю о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я зи н а п е р е м е н н о м т о к е , в к а к о й - т о м е р е а б с т р а г и р у я с ь о т с т а б и л и з а ц и и р а б о ч е г о р е ж и м а н а п о с то я н н о м т о к е [Л . 8, 41, 73, 116].

Т а к о е р а с х о ж д е н и е во в з г л я д а х в п е р в у ю о ч е р е д ь

б о ч е го р е ж и м а н а п о с т о я н н о м т о к е н а п а р а м е т р ы т р а н ­ зи с т о р н ы х у с и л и т е л е й .

К а к б у д е т п о к а з а н о д а л е е , с т а б и л и з а ц и я р а б о ч е г о р е ж и м а н а п о с т о я н н о м т о к е , к а к и о т р и ц а т е л ь н а я о б р а т н а я с в я з ь н а п е р е м е н н о м т о к е , я в л я ю т с я у н и в е р ­ с а л ь н ы м и с р е д с т в а м и с т а б и л и з а ц и и п а р а м е т р о в т р а н ­ з и с т о р н ы х у с и л и т е л е й . В т о ж е в р е м я с п е ц и ф и ч е с к и м д л я д а н н о г о т и п а у с т р о й с т в я в л я е т с я т о , ч т о в н и х н е л ь з я о б е с п е ч и т ь с к о л ь -л и б о п р и е м л е м у ю с т а б и л ь ­ н о с т ь п а р а м е т р о в п р и л ю б о й г л у б и н е о т р и ц а т е л ь н о й о б р а т н о й с в я з и н а п е р е м е н н о м т о к е , е с л и п р и э т о м