Przykład 4.1.3 rys. a rys. b rys. c rys. d Przykład 4.1.3Na rysunku a) pokazany jest tranzystor BC108B pracujący jako wzmacniacz w układzie wspólnego emitera (WE) z polaryzację ze sprzężeniem kolektorowym, na rysunku b) ten sam układ lecz z zaznaczonymi rozkładami napięć i prądów, co będzie pomocne przy wykonywaniu obliczeń. Kondensatory wejściowy C1 i wyjściowy C2 służą do oddzielenia składowej stałej od źródła sygnału i od obciążenia, dla rozważanego przykładu nie mają żadnego znaczenia.    Na rysunkach c) i d) pokazana jest zależność charakterystyk tranzystora BC108B od temperatury (charakterystyki takie można znaleźć w kartach katalogowych). Na rysunku c) pokazana jest zależność b od temperatury oraz rozrzut b przy prądzie IC=2mA - kolorem zielonym charakterystyka typowa natomiast kolorem czerwonym maksymalna i minimalna. Na rysunku d) natomiast pokazany jest rozrzut wartości UBE dla temperatury 25°C - kolorem zielonym charakterystyka typowa, kolorem czerwonym wartości skrajne.    Przykład ten ma pokazać jaki wpływ na zmianę punktu pracy ma zmiana współczynnika b i napięcia baza-emiter UBE pod wpływem zmiany temperatury oraz zmiana tych parametrów wynikająca z rozrzutu produkcyjnego. Oprócz tego przykład ten pokaże jak obliczyć elementy składowe układu (RB i RC)    Wyniki tego przykładu warto porównać z wynikami otrzymanymi z przykładów 4.1.2 i 4.1.4. A oto kolejność działań, przy pomocy których można obliczyć elementy układu i przeanalizować zachowanie punktu pracy: 1. Wybór punktu pracy 2. Odczytanie z charakterystyk (rys. c) i d)) typowych wartości b i UBE przy T=25°C 3. Obliczenie wartości RBi RC 4. Odczytanie z charakterystyk wartości b i UBE przy T=125°C 5. Obliczenie punktu pracy dla parametrów b i UBE przy T=125°C 6. Odczytanie z charakterystyk rozrzutu b i UBE przy T=25°C 7. Obliczenie rozrzutu punktu pracy dla odczytanego rozrzutu b i UBE 8. Podsumowanie otrzymanych wyników Rozwiązanie Ad.1 Przy napięciu zasilającym UCC=10 V wybrany punkt pracy niech ma wartości IC=2 mA oraz UCE=5 V. Ad.2 Z charakterystyk rys. c) można odczytać dla temperatury 25°C i prądu IC=2 mA wartość typową b=300 - czerwony punkt na charakterystyce narysowanej zielonym kolorem. Z charakterystyk rys. d) można odczytać dla temperatury 25°C i prądu IC=2 mA wartość typową UBE=625 mV - czerwony punkt na charakterystyce narysowanej zielonym kolorem. Ad.3 Korzystając z I prawa Kirchhoffa, II-go prawa Kirchhoffa oraz z Prawa Ohma można przy pomocy zaznaczonych na rys. b) rozkładów napięć i prądów wyprowadzić wzory na RB i RC. Obliczanie RC UCC=URC+ UCE=(IC+ IB) · RC+ UCE UCC- UCE=(IC+ IB) · RC UCC- UCE=(IC+ IC/b) · RC     / :(IC+ IC/b) RC=(UCC- UCE)/(IC+ IC/b) RC=(10 - 5)/(2 + 2/300) [V/mA]=2,49 kW można przyjąć RC=2,5 kW Obliczanie RB należy wykonać korzystają z wyprowadzonego, przy omawianiu układu polaryzacji ze sprzężeniem kolektorowym, wzoru na prąd kolektora IC IC=(UCC- UBE)/(RC + RB/b)     / · (RC + RB/b)/IC RC + RB/b=(UCC- UBE)/IC     / - RC RB/b=(UCC- UBE)/IC- RC     / · b RB=b · [(UCC- UBE)/IC- RC] RB=300 · ((10 - 0,625)/2 - 2,5) [V/mA - kW]=656,5 kW można przyjąć RB=656 kW Ad.4 Postępując identycznie jak dla punktu ad.2, dla temperatury T=125°C i prądu IC=2 mA, można z charakterystyk odczytać wartość b=360 - punkt żółty na zielonej charakterystyce z rys. c) i wartość UBE=430 mV - punkt żółty na czarnej charakterystyce z rys. d). Ad.5 Dla odczytanych (przy temperaturze T=125°C) wartości b=360 i UBE=430 mV należy obliczyć punkt pracy czyli prąd IC oraz napięcie UCE i porównać z zakładanym punktem pracy. Obliczanie IC - należy skorzystać ponownie z wyprowadzonego wzoru na IC IC=(UCC- UBE)/(RC + RB/b) IC=(10 - 0,430)/(2,5 + 656/360) [V/kW]=2,21 mA Obliczanie UCE UCE=UCC- IRC· RC UCE=UCC- (IC+ IB) · RC UCE=UCC- (IC+ IC/b) · RC UCE=10 - ((2,21 + 2,21/360) · 2,5) [V - mA · kW]=4,46 V Interesującym jest obliczenie punktu pracy przy założeniu, że dla temperatury 125°C zmienia się tylko UBE, a b jest stała i równa 300 (jak dla 25°C) - pokaże to czy faktycznie układ polaryzacji ze sprzężeniem kolektorowym podobnie jak układ z wymuszonym prądem bazy nie zmienia w znaczącym stopniu punktu pracy przy zmianach UBE. Tak obliczony punkt pracy ma następujące wartości IC=2,04 mA      UCE=4,88 V Widać z otrzymanych wyników, które są niemal identyczne jak zakładany punkt pracy, że faktycznie układ ze sprzężeniem kolektorowym jest w małym stopniu wrażliwy na zmiany UBE pod wpływem temperatury, podobnie jak układ z wymuszonym prądem bazy (patrz przykład 4.1.2). Ad.6 Postępując identycznie jak dla punktu ad.2 i ad.4, dla temperatury T=25°C i prądu IC=2 mA, można z charakterystyk odczytać rozrzut wartości b=200 i b=430 - punkty zielone na czerwonych charakterystykach z rys. c) oraz rozrzut wartości UBE=560 mV i UBE=700 mV - punkty zielone na czerwonych charakterystykach z rys. d). Ad.7 Dla odczytanych w poprzednim punkcie wartości b=200 i b=430 oraz UBE=560 mV i UBE=700 mV należy obliczyć identycznie jak w punkcie ad.5 punkt pracy. Punkt pracy dla b=200 i UBE=700 mV IC=1,61 mA      UCE=5,95 V Punkt pracy dla b=430 i UBE=560 mV IC=2,34 mA      UCE=4,14 V Ad.8 Z otrzymanych wyników można wyciągnąć następujące wnioski: - punkt pracy mocno zależy od zmian parametrów tranzystora od temperatury, - punkt pracy mocno zależy od rozrzutu produkcyjnego parametrów tranzystora, - dla układu ze sprzężeniem kolektorowym zmiany punktu pracy zależą w głównej mierze  od zmian b w funkcji temperatury i od rozrzutu tego parametru, a w zdecydowanie  mniejszym stopniu od zmian i rozrzutu UBE, - porównując otrzymane wyniki z wynikami z przykładu 4.1.2 widać, że układ polaryzacji  tranzystora jest bardziej odporny na rozrzut parametrów tranzystora, jak również na  ich zmiany w funkcji temperatury, od układu z wymuszonym prądem bazy, - zmiany punktu pracy układu ze sprzężeniem kolektorowym są w tym przypadku  dwukrotnie mniejsze niż zmiany dla układu z wymuszonym prądem bazy. Zadanie opracowane na podstawie zadania z książki "Układy elektroniczne cz.I - Układy analogowe liniowe" - Z.Nosal, J.Baranowski _uacct = "UA-1314346-1"; urchinTracker();