Лабораторная работа исследование генератора стабильного тока на бт

5- ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Исследование генератора стабильного тока на БТ
Цель работы: Изучить каскад усилителя, изготовленный из В- гиполярного транзистора, и измерить динамические характеристики и дифференциальные параметры.
Электронное устройство, которое обеспечивает заданное значение тока, протекающего из произвольной цепи , называется генератором стабильного тока ( ГСТ). Значение тока, протекающего через нагрузку, не зависит от источника напряжения, параметров цепи и изменения температуры.



Функция ГСТ заключается в поддержании постоянного значения выходного тока при изменении входного напряжения и значения нагрузки, и они используются в аналоговых и цифровых микросхемах, которые выполняют различные функциональные функции.
Только идеальный источник тока с бесконечно большим динамическим сопротивлением может обеспечить постоянное значение тока. Идеальный источник тока откровением AV горизонтальной прямой ( 5,1 ). Выходная характеристика БТ, подключенного в УФ-цепи, близка к идеальному генератору тока ВАХ. Это означает, что транзистор, подключенный в УФ-цепи, может фактически действовать как генератор тока. Но на практике два или более транзистора используются для обеспечения температурной стабильности и широкого динамического диапазона.
Простейшая схема ГПТ показана на рисунке 5.2 . В схеме транзистор VT1, называемый базовым транзистором, подключен к цепи тока I ₁ с помощью диода, подключенного по прямой линии. У него очень мало сопротивления. Поэтому VT1 действует как генератор напряжения. Р _Ю. удалось цепь б постер серии VT2 соединен с Транс Fellow в эмиттер-база перехода власти.
В связи с тем, что транзистор VT2 управляется напряжением базы эмиттера, его характеристики соответствуют характеристикам УФ-схемы . Известно , что УФ подключен к схеме , будет зависеть от активного режима, коллектор , пока напряжение коллектора почти - поля ( 5.2 ). Следовательно, ток I _2, проходящий через произвольный R _Yu , определяется базовым напряжением U _EB2 . Мы показываем на практике, что I ₂ = I ₁ .



Рисунок 5.2 . Простая схема ГСТ.
Токи I _E1 и I _E2 имеют высокую точность
(5.1)
аппроксимируется выражением, где I ₀ - ток насыщения обратно смещенного ЭО. Транзисторы я _Е0 и _Т рН пара-м та же для _BE1 = _BE2 условиях.
. (5.2)
На рисунке 5.1
, .
Учитывая 5.1


(5.2)
могу написать. Ток базы в 50 ÷ 100 раз меньше тока коллектора. Поэтому в расчетах можно принять, что I ₂ = I ₁ . Ошибка не превышает 1 ÷ 2%.  Следовательно, выходная температурная стабильность тока I ₂ не обеспечивается, поскольку базовый ток  I _B2  сильно зависит от изменений температуры. I _2.  Сложные схемы типа кварцевые схемы используются для обеспечения температурной стабильности тока.
Например, 5 . На рисунке 3 показана трехтранзисторная схема ГПТ (токовое зеркало Уилсона). В нем базовые токи управляющих транзисторов VT1 и VT2 направлены в противоположные стороны.
схемы
,
виден
Транзисторы VT1 и VT2 являются двойниками. Их производительность режима - символы - которых коллектор база напряжения разница. Напряжение на базе коллектора транзистора VT1 равно напряжению на базе эмиттера транзистора VT2 , т.е. это значение мало. Напряжение на базе коллектора транзистора VT2, с другой стороны, определяется падением напряжения на резисторах R и R _Yu в цепи и может быть значительно больше.
Но базовый ток слабо связан с коллектором - базовое напряжение, поэтому I _B1 = I _B2 . Токи эмиттера также равны 5. I _E1 = I _E3 , которые равны друг другу из-за условий на рисунке 2 . В результате ,
.
Из этого выражения видно, что возврат входных и выходных токов в схеме, показанной на рисунке 5.2, выше, чем в схеме 5.3.

Рисунок 5.3 . Зеркальная схема Уилсона

5.4 . Активные трансформаторы тока.

Для ряда интегральных схем требуются слаботочные ГСТ с большим базовым током I₁ (I₂ <<I₁). В этих случаях используется простая схема улучшения ГСТ (рисунок 5.3).

Эта схема(рис5.4.) называется активной цепью трансформатора тока. Для неё
; (5.3)
выражение уместно.
Используя оптимизированный переход ВАХ (5.1),
; (5.4)
могу написать.
Из выражений (5.3) и (5.4)
(5.5)
мы создаем.
Исходя из заданного значения тока I ₂ нг (5.5), можно найти сопротивление резистора R_E :
. (5.6)
Несмотря на простоту этой схемы, она обеспечивает хорошую температурную стабильность, потому что R _{E имеет} отрицательный TA через резистор. Температура в расчетах изменяется неустойчивость тока . ∆I₂=2,5 почтенной организации. Кроме того, когда R _E = 1 кОм (статическое сопротивление), динамическое сопротивление ГПТ близко к 1 Мом.