Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

6.4. A BIPOLÁRIS TRANZISZTOROK MUNKAPONTSTABILITÁSA, STABILITÁSI TÉNYEZŐK 103
D=
B=β
A=α
I C0 -I CB0
β(1+β)
R E =0 R E =∞
S u
α
-
r d
0
0 R B =0
R B =∞
R E =0 R E =∞
S i 1 1 R B =0
1+β R B =∞
R E =0 R E =∞
R B =0
S B
D
1
1+β
1
R B =∞
6.1. táblázat. A bipoláris tranzisztor munkapontjának érzékenységi paraméterei az R E és R B ellenállások
szélsőértékeinél.
Felhasználva a tranzisztor paramétereinek a hőmérsékletfüggési adatait, a kollektoráram megváltozását
a
∆I C0 = S u
(
−2 mV
C 0 )
∆T +S i
(
0,08−0,1 1
C 0 )
I CB0 ∆T +S B
(
(0,5−1)10 −2 1
C 0 )
B∆T
(6.47)
kifejezésből határozhatjuk meg, ahol ∆T a hőmérséklet megváltozása. Az eredményekből látható,
hogy a kifejezés minden tagja pozitív, azaz a bipoláris tranzisztor kollektorárama növekvő hőmérséklet
hatására minden belső hőmérsékletfüggő paraméter változása miatt növekszik. Az alábbi táblázatban
megadjuk az egyes stabilitási tényezőket azR E és R B ellenállások szélsőértékeinél:
A táblázat alapján megállapítható, hogy az R E ellenállás kis értékénél az S u paramétert az r d ellenállás
határozza meg, ami azt jelenti, hogy stabil munkaponthoz nagy egyenáramú emitterellenálásra
van szükség. Nulla értékű emitter- és bázisellenállásnál ugyanis a kollektoráramnak a nyitófeszültség
hatására történő megváltozását a
(
∆I C0 ≃ S u −2 mV )
C 0 ∆T = − A (
−2 mV )
r d C 0 ∆T = − AI (
E0
−2 mV )
1
U T C 0 ∆T = I C0
13 ∆T
(6.48)
egyenlet írja le (U T = 26mV ), ami azt jelenti, hogy 1 C 0 hőmérsékletváltozás hatására a tranzisztor
I C0 munkaponti árama közel 7,7%-kal nő, ami tipikus alkalmazásoknál elfogadhatatlanul nagy érték.
Kimondhatjuk tehát, hogy a bipoláris tranzisztor munkapontját a bázis és emitter közé kapcsolt
nulla belső ellenállású feszültséggenerátorral nem lehet stabilan beállítani. Jól látható az is, hogy az
emitterellenállás növelése az S i ésS B paramétereket is csökkenti.
Az R B bázisköri egyenáramú ellenállás növelése csökkenti az S u érzékenységet, de növelésével
S i és S B nő.
AzI CB0 hőmérsékletfüggése következtében a kollektoráram
(
∆I C0 ≃ S i 0,08−0,1 1 )
C 0 I CB0 ∆T (6.49)