Elektronikawzad54

w «VyAfki - ELEKTRONIKA W ZADANIACH

Czę44 2: Analiza wpływu zmito temperatury na pracę układów półprzewodnikowych

Podstawiając dane tematowe i obliczone w zadaniach 2.2 i 2.5 wartości:

AIcro = 1.5 pA\AP= 15; At/«- =-75 mV; I_B = 0,648 mA; otrzymujemy przyrost prądu kolektora:

A/_c = 32,8(^l,5uA + ^648_MA+= 32.8 (1,53+194,4+7.89) nA = 6,68 n.A 50    50    9.5 kii

identyczny jak w zadaniach 2.2 i 2.5. Nasz układ jest dla prądu stałego identyczny z układem z rysunku 2.2.1 dla którego przyjęto R_c = 0, a jak już wiemy współczynnik niestałości prądu kolektora S od wartości rezystora Rc nie zależy.

.i mm

obv.v;!żic riwiulegfim *

"jenrnę : sprężenie' mroln* *^*1    i-

U⁶ ‘a<że _;;di3    MĘiśM

uniknąć umniejszenia wzmocnienia.>;dia sy^nalń podoehę na dwie ę^ęści kond^sator C$ . o,

.zwrotne dfa sygnahj zmiętego |^|&p

wyżowego n^przedostąjesię z powrotem na wejście wzmacniacza

Zadanie 2.7

Dla dwu tranzystorów pracujących w konfiguracji Darlingtona w układzie wtórnika napięciowego z rysunku 2.7.1 można przyjąć, że w temperaturze To = 300 K dla obydwu tranzystorów:

-    napięcia Uk nie zależą od wartości prądu bazy l_B i wynoszą po 600 mV; prądy zerowe lenn są równe 10 nA; współczynniki wzmocnienia prądowego fii = $2 = 99, a prądy Ie w obszarze aktywnym nie zależą od wartości napięcia kolcklor-emiter Uce-

Przy zmianach temperatury otoczenia w zakresie kilkudziesięciu stopni, dla obydwu tranzystorów można przyjąć że:

• spadek napięcia U be przy wzroście temperatury o I K maleje o 2,5 mV;

-    temperatura podwojenia prądu zerowego lew wynosi 7.5 K;

współczynnik wzmocnienia prądowego fi przy wzroście temperatury o I K rośnie o 0,8 % swojej wartości w temperaturze To.

Dla tych danych należy wyznaczyć zmianę punktu pracy tranzystora T2 (określonego przez wartości prądu emitera Ie: i napięcia kolektor-cmitcr Uce!) odpowiadającą przyrostowi temperatury otoczenia o 30 K ;

Rozwiązanie:

Układ ten dla danych w temperaturze 300 K został przeanalizowany w zadaniu 1.7. gdzie jednak nic uwzględniono prądów zerowych tranzystorów. Uwzględnienie Icso= 10 nA prowadzi do nieznacznie tylko różniących się wyników:

lei— Pi ■ Im + (fit +1)Icbo= 99 • 1 pA + 100 • 0,01 pA - 100pA;

Ie, = (fii+IHh + Icbo) = 100 (1 + 0.01) pA = 101 pA = /«;

/_C2= fa ■ I_B2 + (fr + WcBO = 99 • 101 pA + 100 • 0,01 pA = 10,0 mA;

Ie2 = (th+l)l*2= 100 •<101 + 0,01) pA = 10,1 mA;

U CE! = Ecc-Ue2-Ubf2= 15 V-10.1 mA- 0,5 k 12 - 0,6 V = 9.35 V = Ucbj Uce2 = Ecc- UE2 = 15 V - 10,1 mA • 0,5 kii = 9.95 V U cm ~ Ecc- IIb ~ Ecc- ( UE2 + IIbe, + IIbej) = 15 V - 6,25 V = 8,75 V

Po zwiększeniu się temperatur) do wartości 7) = 330 K (57 ^CC):

-    przyrost każdego z napięć Urf. wyniesie:

AUbe, = AU_Be2 = e AT = (- 2.5 mV / K) • 30 K = - 75 mV.

-    prąd zerowy każdego z tranzystorów (podwajający się przy wzroście temperatury o każde 7,5 K) osiągnie wartość:

IcB<*yyc» ~IcaooM)'2    ⁼2 -/cmooo, =16 IOnA = l60nA,

co oznacza, że jego przyrost wyniesie:

AIcnot - AIcso2 = 150 nA