Elektronikawzad71

W. Cią*yńxki PJ.P.KTttONlKA W ZADANIACH

C-zęśii 2: Analiz*    ntiiłn temperatury na pi*sę układów półprzewodnikowych

U_CB2 = Vci “    = 10.05 v - 3 V = 7,05 V

potwierdza, że także tranzystor T2 pracuje w stanie aktywnym.

Ad 2. Przy zmianach temperatury o 10 K napięcie U_BE2 zmienia się o kilkadziesiąt mV, czyli tranzystor Tl na pewno pozostanie w stanie aktywnym, a takie założenie dla T2 zweryfikują uzyskane wyniki. W temperaturze 310 K mamy dla każdego z tranzystorów:

U_BE = U _BE + e_BEAT = 600mV-2,5(mV/K)10K = 575 mV 0 =)3 + A0 = 0 + 10%/? = 100 + 10= 110

Podstawiając te nowe wartości parametrów do zależności (2.17.1) - (2.17.5) otrzymujemy kolejno:

V5V-0.575V Rb 1.44 MCI ^	(2.17.r)
lcl = 1E2 = ■/^1, =110 10,02 pA = 1,102 mA	(2.17.2’)
/a2 =^-^—=U02 mA——=9,927 pA **&+! 110+1 ^	(2.17.3’)
lc2 =P2^I^12=^[ 10-9,927 pA = 1,092 mA	(2.17.4’)
UWY = Bcc - 1'ci • =^15 v -1,092 mA 5 kn = 9,540 V A U^1, =Um -Uwt = 9.54 V -10.05 V =-0.51 V	(2.17.5’)

Tak więc obydwa tranzystory pozostają w stanie aktywnym (gdyż, jak łatwo sprawdzić dla obydwu tranzystorów napięcie Urn pozostaje dodatnie), a napięcie wyjściowe zmniejsza się o 0,51 V.

Rozwiązanie 2

Ad 2. Schemat zastępczy układu dla zmian temperatury przedstawia rysunek 2.17.2.

Dla przyrostu prądu bazy tranzystora Tl mamy kolejno:

AU*

Rys. 2.17.4

rysunek 2.17.4). Zauważmy, że to rozwarcie powoduje odcięcie obwodu bazy Tl od pozostałych 2 źródeł wymuszających, a więc jest to jedyna składowa różna od

zera:

(2.17.6)

AU.

Ostatnią zależność (2.17.6) wstawiamy do wyprowadzonego we „Wprowadzeniu” równania W2.7 „słusznego zawsze” (gdy tylko mamy do czynienia z tranzystorem w sianie aktywnym), które w rozpatrywanym przypadku (dla Al cm = 0) przyjmuje postać:

(2.17.7)

Al_c=l„ Ap + p A/,

Po podstawieniu wartości liczbowych, otrzymujemy dla tranzystora Tl: A/„ = /„ A/J, + /?, A/„ =/„ A/J-/3    =

(2.17.8)

= 10 pA 10 +1    ₌ 100 pA +1,7 pA = 101,7py\

1,44 Mn

Dla przyrostu prądu bazy tranzystora T2 SEM równe AUbei i AUbe2 nie dają składowych, gdyż działają w obwodzie szeregowym z SPM równą Ala- Natomiast SPM równe Ala i d/a przy zwartych SEM płyną przez bazę T2 w całości, ale w przeciwnych kierunkach (patrz rys. 1.17.3), czyli mamy:

Al_B2=AI_ct-Al_C2    (2.17.9)

Po podstawieniu wartości liczbowych dla tranzystora T2 do wyrażenia 2.17.7, otrzymujemy:

A/_c, = Aft + ft ' A/„ = /« Ap + Py AI_Ci - P₂ A1_C2    (2.17.10)

Po praw^rej stronie pojawił się ze znakiem minus składnik zależny od Ale2. który przenosimy na lewą stronę i wyciągamy przed nawias:

A/_c2(l + /y=/„₂-A/} + /?,-A/_c,

Dzieląc obie strony równania przez wyrażenie w nawiasie mamy ostatecznie:

Al_r

l_K2Ap + P₂Al_a 1 + ft

(2.17.11)

Podstawiając wartości liczbowe otrzymujemy wartość przyrostu prądu kolektora T2: l_B2Ap + p₂Al_Ci 9,9pA 10+100 101,7 pA,^

°    \ + P₂    1 + 100

Przyrost składowej stałej napięcia wyjściowego wynosi (patrz np. rysunek 2.17.2):

AU„

•— R_(:2 • AI_CI =-5 kQ 101,7 pA=-0,51 V

(2.17.12)

co pokrywa się dokładnie z wynikiem uzyskanym w rozwiązaniu 1.

1

   składową Alm ' pochodzącą od zmiany I_Ci (liczoną przy zwarciu SEM równej AUbei, patrz rysunek 2.17.3), która jest równa zeru, gdyż cały prąd Ale płynie w obwodzie o zerowej rezystancji przez zwartą SEM AU_Bei\

•    składową Alm ” pochodzącą od zmiany Ubbi (zgodnie z regułą obowiązującą przy stosowaniu zasady superpozycji liczoną przy rozwarciu SPM równej Alei - patrz