Formas alternativas para mantener la estabilidad de la temperatura de los circuitos BJT de silicio que no sean resistencias de realimentación

La unión del emisor de base (diodo) está polarizada en forma directa al igual que los dos diodos que agregó y, en efecto, obtiene 3 variaciones de voltaje de la unión (para una corriente dada) con la temperatura. La respuesta es no, me temo que no. Aquí es cómo un diodo típico altera su voltaje, para una corriente dada, contra la temperatura Y, lo mismo ocurre con la unión del emisor de la base: -

Trescorrientesdeoperacióndiferentesproducenpendientessorprendentementesimilaresqueleindicanquelacaídadevoltajedirectadeundiodosereduceengranmedidaa2mVparaunaumentodetemperaturadeungradodeC(1°C).Porsupuesto,losresistoresnohacenestoytambiénhayquetenerencuentaqueundiodotieneunaresistenciadinámicamuybajaunavezqueestásesgadoenalgúnpuntodeoperaciónarbitrariodeunospocoscientosdemicro-amperioshaciaarriba.Estaresistenciadinámicaesmásbajaqueunaresistenciadeemisortípica:-

Mire la parte derecha del diagrama. Dibujé dos líneas horizontales a 10 mA y 15 mA con las correspondientes caídas de voltaje directo. La diferencia (deltas) le permite calcular la resistencia dinámica = 0.1 voltios / 5 mA = 20 ohmios, es decir, probablemente menor que la resistencia del emisor que puede elegir PERO, cambia con la corriente para que obtenga más ganancia de la que esperaba (ganancia más difícil de definir ) y alta señal no linealidad (distorsión).

El ajuste del punto de operación del colector a aproximadamente la mitad del voltaje de suministro es útil para poder obtener el máximo giro de la señal (en términos de Vp-p) en el colector, es decir, un lado de la señal de salida no se corta. mucho antes que el otro. Aquí hay sutilezas, pero esa es la regla básica para maximizar la amplitud de salida y no, ni esto afecta la estabilidad de la temperatura.

Use retroalimentación negativa (con cuidado) o use una resistencia de emisor para disminuir la ganancia del amplificador de emisor común.

Tienes una serie de conceptos erróneos. Su comprensión básica de cómo una resistencia de emisor proporciona retroalimentación negativa y, por lo tanto, la estabilidad es correcta, pero algunas de las llamadas "reglas" que cita son simplemente creencias tontas.

Ni siquiera puedo adivinar qué ritual religioso arcaico derivó el valor de 1.4 V por estar a través de la resistencia del emisor. Eso es una tontería.

La unión base-emisor parece un diodo al circuito que lo conduce. Al igual que con los diodos regulares, un pequeño cambio en el voltaje puede causar un gran cambio en la corriente. O a la inversa, la tensión del diodo varía poco en un gran cambio en la corriente. Por lo tanto, incluso un pequeño cambio de voltaje en el emisor puede hacer una gran diferencia en la base y, por lo tanto, en las corrientes de colector de un transistor cuando el voltaje de la base se mantiene fijo. El valor de la resistencia del emisor en este uso es una compensación entre generar suficiente voltaje para proporcionar una retroalimentación significativa, pero dejar caer un poco de voltaje para no interferir en la operación prevista del circuito y no disipar una potencia significativa.

Por ejemplo, la etapa de salida final de un amplificador de audio que controla un altavoz de 8 solo puede usar 1 Ω o tal vez incluso solo 100 m resist de resistencias de emisor. A 1 A, incluso la resistencia del emisor de 100 mΩ causará un desplazamiento de 100 mV en la unidad base. 100 mV a través de la unión B-E puede hacer una gran diferencia en la base y la corriente del colector.

Los diodos que se muestran en serie con el emisor en realidad empeoran las cosas. Recuerde que el voltaje a través de un diodo cambia poco con la corriente a través de él. Eso es lo contrario de lo que quieres. A medida que la corriente a través de la resistencia se vuelve demasiado grande, usted quiere que todo lo que esté en serie con el emisor disminuya la tensión, disminuyendo así la tensión B-E.

Otro problema con los diodos es que la tensión a través de ellos a la misma corriente disminuye con la temperatura. Esto también está al revés de lo que quieres. A medida que aumenta la corriente, los diodos disiparán más potencia y disminuirán su voltaje en respuesta. Esto causa más corriente, lo que los hace más calientes, lo que causa aún más corriente, etc. Esto se denomina fuga térmica , y es un problema que debe considerar al diseñar circuitos BJT que manejan una potencia significativa. Tenga en cuenta que la unión B-E tiene las mismas características de temperatura, por lo que un BJT puede tener un escape térmico por sí solo, incluso sin que esto sea ayudado por diodos adicionales en serie con el emisor.

Puede ser útil usar diodos en la parte del motor de la base del circuito para compensar el voltaje B-E del transistor. Eso, junto con una resistencia emisora elegida correctamente puede ser una forma útil de sesgar un BJT.