Электронные устройства мехатронных и робототехнических систем

1.

Задание рабочей точки транзистора (цепи смещения)
Ограничения рабочей точки в области выходных характеристик
1. гипербола потерь
2. максимально допустимое напряжением коллектор-эмиттер
3. токи коллектора максимальный и минимальный
4. напряжение насыщения
UП
RK
IК
VT1
Ri
U0
IK
U П U KЭ
RK
IБ
U 0 U БЭ
Ri
UKЭ
UБЭ
Рекомендации по выбору рабочей точки
1. Максимальное удаление от границ области усиления (минимальные искажения)
2. Напряжение рабочей точки - середина напряжения питания (максимальный
диапазон управления)
3. Выбор малых токов базы и коллектора (малые мощности потерь и низкий уровень
шумов)

2.

Структура с использованием
сопротивления базы
Структура с использованием
делителя напряжения
UП
UП
RK
RK
RБ
R1
I1
IБ
VT1
U0
U0
VT1
I2
UБЭ
IБ
U П U БЭ U П
RБ
RБ
R2
UБЭ
U П U БЭ U БЭ U П R2 U БЭ R1 R2
I Б I1 I 2
R1
R2
R1 R2
U БЭ
U П R2 I Б R1 R2
R2
U П I Б R1
R1 R2
R1 R2
U БЭ
R2U П
R1 R2
IБ
U П U БЭ U П
UП
R2
UП
R1
R2
R1 R1 R2
R1 R1 R2

3.

U вх uc U см
U вых
KU
U вх
Uвых U КЭ I K RK I Б RK h21Э I Б RK
U вх U БЭ I Б Rвх
I1 iK I 2
I1
KU
U П U вых
RK
U П U вых
U вых
iK
RK
RH
U вых
U ~ вых iK RK || RH
UП
iK
R
U i R
K
П K K
1
1
R
1 K
RK RH
RH
h21Э RK
Rвх
I2
U вых
RH

4.

Методы стабилизации режимов работы
Влияющие факторы
температура
напряжение питания
сопротивление нагрузки
Термокомпенсация
Параметрическая стабилизация

5.

Термокомпенсация с помощью
дополнительного транзистора
T I K 01 , I K 02 U K 2 U БЭ1 I K 01
Термокомпенсация
двумя диодами

6.

Введение цепей обратной связи
Последовательная ООС по току в схеме с ОЭ
Uвх U R 2 U БЭ U Э
U Э RЭ iЭ UООС
U БЭ Uвх ООС UООС
b
U ОС iЭ RЭ
R
iK iЭ Э
U вых iK RK
RK
K h21Э
KООС
Rвх
ООС
Rвых
RK
Rвх
K
1 bK
h21Э
1
RK
Rвх
RЭ
R
h21Э K
RK
Rвх
h21Э RK
Rвх RЭ h21Э
R
R
Rвх 1 bK Rвх 1 Э h21Э K Rвх RЭ h21Э
Rвх
RK
ООС
RK RЭ K RK RЭ h21Э
R
RK
RK 1 h21Э Э
Rвх
Rвх

7.

Влияние последовательной ООС на стабильность тока в схеме с ОЭ
I K I K h21Э h21Э I Б I Б h21Э I Б h21Э I Б h21Э I Б h21Э I Б
I K h21Э I Б h21Э I Б
На основе теоремы об эквивалентном генераторе преобразуем исходную схему и
находим I , I
Б
I K
h21Э RБ RЭ
h21Э RБ RЭ h21Э I Б
U БЭ
S
i
RБ 1 h21Э RЭ
RБ 1 h21Э RЭ h21Э
RБ RЭ
lim Si h21Э
RЭ 0
lim Si 1
RЭ
Б
I K
h21Э I Б
h21Э
I K h21Э I Б h21Э
U БЭ
RБ
- коэффициент
нестабильности

8.

Параллельная ООС по напряжению в схеме с ОЭ
IK
U П U КЭ
RK
I K
U КЭ
RK
Iвх
RK
UП
RГ
Rвх
rK
IОС
RООС
VT
h21Э RK
h R
1 21Э K
RООС
RООС
Uвых
RООС
I h r || RK
U
K вых Б 21Э K
h21Э RK
I вх
IБ
K
1 bK
RK
UГ
RГ
Uвых
Uвх
h21 Э IБ
Uвх
RОС
K ООС
Iб
Rвх ООС
b
I ООС
U вых
U вых
RООС
U вых
1
RООС
U
Rвх RООС
вх
I вх
Rвх RООС RK h21Э
Rвых ООС
Rвых
R
1 h21Э K
RООС
Uвых