§ 4.2. Схемы с общим эмиттером с термокомпенсацией рабочей точки покоя

На рис. 4.6 показана схема с диодом, включенным в базовую цепь транзистора последовательно в резистором . При изменении температуры напряжение база — эмиттер останется неизменным, так как потенциалы базы и эмиттера будут меняться примерно одинаково.

Рис. 4.6.

Рис. 4.7.

Так как полупроводниковые приборы имеют большой разброс параметров, то для получения эффекта термокомпенсации рабочей точки диод и транзистор следует подбирать. Это и является существенным недостатком схемы рис. 4.6. Для уменьшения используют также кремниевые транзисторы, у которых обратный ток меньше, чем у германиевых.

При проектировании каскадов, являющихся составной частью интегральных микросхем, в качестве термостабилизирующего элемента используется транзистор, выполненный на одном кристалле кремния в едином технологическом цикле с основным транзистором.

В схеме термостабильного каскада, представленной на рис. 4.7, термостабилизирующим элементом является транзистор , а основным — транзистор . Интегральные транзисторы обладают одинаковыми свойствами, т. е. при одинаковых токах покоя имеют одинаковые параметры

Ток базы покоя транзистора , определяющий заданный каскада по постоянному току, равен

Учитывая, что , запишем:

или после соответствующих сокращений

При равенстве сопротивлений базовых резисторов коллекторные токи транзисторов равны и не зависят от напряжений на эмиттерных переходах транзисторов, т. е. в широком диапазоне температуры, несмотря на изменения токи , соответствующие заданному режиму по постоянному току каскада, останутся практически неизменными. Необходимое значение коллекторных токов транзисторов определим по формуле

Полагая , получим

Выражение (4.28) позволяет отметить интересное свойство схемы: коллекторный ток транзистора не зависит от нагрузки и определяется величиной коллекторного тока транзистора . Схемы, обладающие таким свойством, получили название токового зеркала или отражателя тока. Простейшая схема токового зеркала приведена на рис. 4.8 и отличается от схемы рис. 4.7 лишь отсутствием резисторов Коллекторный ток в схеме токового зеркала является входным и управляет выходным током (коллекторным током транзистора ), который не зависит от нагрузки.

Рис. 4.8.