Struktura

Teplotní stabilizace pracovního bodu tranzistoru

Teplotní stabilizace pracovního bodu tranzistoru

Vlastností polovodičů, a tedy i tranzistorů, je závislost jejich parametrů na teplotě. Elektronky tuto vlastnost nemají, mají žhavenou katodu a pracují při vysoké teplotě. Výstupní charakteristiky tranzistorů se při zvýšení teploty posouvají nahoru, proud IC je vyšší. Navíc se tranzistor sám zahřívá při průchodu proudu. Bez stabilizace by mohla vzniknout teplotní vazba na IC, která by vedla k postupnému zničení tranzistoru. Při teplotní stabilizaci využívající teplotně závislou součástku (termistor, dioda) je nutné, aby byla tato součástka tepelně propojena s tranzistorem, aby se změny teploty tranzistoru přenesly i na stabilizační součástku.

Stabilizace emitorovým odporem RE

obrazek

Obr. 1: Teplotní stabilizace pomocí RE

Vlivem zvýšené teploty stoupne proud IC. Tím se však zvýší úbytek napětí na RE a následně sníží řídící napětí tranzistoru UBE. Snížené UBE přivře tranzistor a omezí proud IC.

-URB2 + UBE + URE = 0

UBE = URB2 – URE

URE = RE   IC

URB2 je téměř konstantní (dělič napětí).

Kondenzátor CE odvede mimo RE střídavou složku IC.

 

Stabilizace termistorem

Obr. 2: Teplotní stabilizace pomocí termistoru

Obr. 3: Závislost odporu termistoru na teplotě

Při zvýšení okolní teploty se zahřeje i termistor a sníží svůj odpor. Úbytek napětí na termistoru je současně i UBE. Tento pokles přivře tranzistor a omezí proud IC.

Stabilizace diodou 

   

Obr. 4: Teplotní stabilizace pomocí diody

Funkce je obdobná předchozí stabilizaci. Využitím polovodičové diody lze dosáhnout lepší shody tepelné charakteristiky. Zahřátá dioda zvýší svou vodivost a zmenší úbytek napětí. Toto napětí je shodné s UBE. Omezí – stabilizuje se IC.

Obr. 5: Teplotní stabilizace pomocí tranzistoru

U integrovaných obvodů se používá k teplotní kompenzaci tranzistor zapojený jako dioda. Protože se jedná o téměř shodný tranzistor umístěný na stejném čipu, má stejnou teplotní charakteristiku i teplotu. Při vzrůstu teploty se zmenší prahové napětídiody, a tedy i napětí nastavující pracovní bod. Otevřená dioda má velmi malý odpor a zkratovala by vstup zesilovače. Proto je nutné oddělit tuto diodu od vstupu velkým odporem RB2.

Zdroje

  • BRINDL, Pavel. VY_32_inovace_03_ELE_3_ Elektronické obvody_09_Základní zapojení nf zesilovače s bipolárními tran. Přerov, 2013.

Obrázky

  • Obr. 1: BRINDL, Pavel. Teplotní stabilizace pomocí RE. VY_32_inovace_03_ELE_3_ Elektronické obvody_09_Základní zapojení nf zesilovače s bipolárními tran. Přerov, 2013.
  • Obr. 2: BRINDL, Pavel. Teplotní stabilizace pomocí termistoru. VY_32_inovace_03_ELE_3_ Elektronické obvody_09_Základní zapojení nf zesilovače s bipolárními tran. Přerov, 2013.
  • Obr. 3: BRINDL, Pavel. Závislost odporu termistoru na teplotě. VY_32_inovace_03_ELE_3_ Elektronické obvody_09_Základní zapojení nf zesilovače s bipolárními tran. Přerov, 2013.
  • Obr. 4: Z archivu autora. Teplotní stabilizace pomocí diody.
  • Obr. 5: Z archivu autora. Teplotní stabilizace pomocí tranzistoru.
Logolink