Генератор стабильного тока ДУ

На рис. 2.6 приведена схема транзисторного генератора стабильного тока, которая часто применяется в ИМС. В схеме осуществляется управ­ление величиной тока I₀ подачей сигнала на базу или эмиттер транзисто­ра Т_З. Благодаря большому выходно­му сопротивлению ка­скада по переменному току в схеме ДУ обеспечивается хорошее подавление синфазной помехи. Компенсация влияния температуры на напряжение база - эмиттер транзистора Т_З осуществляется смещенным в прямом направлении диодом D. Вольт-амперная характеристика этого диода близка к входной характе­ристике транзистора Т_З. Поэтому можно считать, что падение напряжения на диоде . Это допущение тем вернее, чем ближе значения эмиттерного тока тран­зистора Т_З и тока через диод D.

Коллекторный ток транзистора Т_З является питаю­щим током I₀ дифференциального каскада. На основа­нии законов Кирхгофа для схемы, приведенной на рис. 6, находим

.

(12)

Рис. 6. Принципиальная схема транзисторного генератора стабильного тока

При подаче на базу транзистора Т_З относительно общей точки схемы малого переменного напряжения , не содержащего постоянной составляющей, коллекторный ток равен

.

(13)

Здесь – крутизна каскада на транзисторе, определяемая его передаточной характеристикой. В рассматриваемом случае каскад представляет собой схему с общим эмиттером, охваченную отрицательной обратной связью по току за счет эмиттерного сопротивления R₇, которое и определяет . Получаем

.

(14)

Выходное сопротивление каскада определяется так же, как для схемы ОЭ с отрицательной обратной связью по току, и может быть выражено, например, через h-параметры транзистора Т_З в схеме с ОЭ.

Практически сопротивление R_э на низких частотах лежит в пределах от сотен килоом до единиц мегаом, с ростом частоты уменьшается.

Проведенный анализ позволяет сделать следующие выводы:

1. Ток I₀ зависит от напряжения источника питания –Е_п (рис. 2) и не зависит от +Е_п . Поэтому основные параметры ДУ также не зависят от напряжения +Е_п, которое определяет только постоянные состав­ляющие напряжений на коллекторах транзисторов дифференциального каскада. Это позволяет не предъявлять высоких требований к стабильности напряжения источника питания +Е_п (особенно при использовании симметричного выхода ДУ) и облегчает развязку различных каскадов по цепям питания источника +Е_п. Таким образом, главное преимущество питания схемы ДУ от двух источников по сравнению с питанием схемы от одного источника состоит в упрощении блока питания.

2. Крутизна передаточной характеристики генератора стабильного тока может регулироваться изменением сопротивления R₇ и тока I₀ .