www.Hobby-Electronics.info

  • Vergroot lettergrootte
  • Standaard lettergrootte
  • Verklein lettergrootte

Stabiliteit

Stel dat door een temperatuurstijging van dT het door de transistor gedissipeerde vermogen toeneemt met dP, en dat als het gedissipeerde vermogen met dP toeneemt, de temperatuur met dT' toeneemt. Het zal duidelijk zijn dat er geen gevaar is, zolang dT' < dT.

We kunnen dT' eenvoudig berekenen door de vermogenstoename (dP) te vermenigvuldigen met de thermische weerstand tussen junctie en omgeving, dus:

dT' = Rth,j-a ∙ dP

Voor een thermisch stabiele versterker geldt dus: Rth,j-a∙dP < dT, ofwel: Rth,j-a∙dP/dT < 1

Laten we eens kijken naar een hele simpele versterker:

Zonder ingangssignaal is het in de transistor (NPN of PNP) gedissipeerde vermogen gelijk aan: P=UCE∙IC.

UCE=US - IC∙RL => P=(US - IC∙RL)∙IC=US∙IC - IC2∙RL.

dP/dIC=US - 2∙IC∙RL. => dP=(US - 2∙IC∙RL)∙dIC

Een versterker is dus thermisch stabiel als:

Rth,j-a∙(US - 2∙IC∙RL)∙dIC/dT < 1

Dit is natuurlijk altijd waar als: US < 2∙IC∙RL => IC∙RL > US/2

IC∙RL = US - UCE => US - UCE > US/2 => UCE < US/2

De versterker is dus altijd thermisch stabiel als de rustspanning UCE kleiner is dan de halve voedingsspanning. Voor maximale uitsturing dient op de collector de halve voedingsspanning te staan. Als de emitter dan aan massa hangt, is UCE dus gelijk aan de halve voedingsspanning en is de versterker dus mogelijk thermisch instabiel. Daarom wordt tussen de emitter en massa vaak een kleine weerstand gezet waar een spanning van ongeveer US/5 over valt. Dit is een compromis; bij minder spanning lopen we het risico dat door componentspreiding en veroudering de schakeling toch instabiel wordt. Meer spanning resulteert in een lagere uitsturing en dus een lager rendement.

U bent bezoeker nummer: