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2023-06-23
温度补偿电路的工作原理与分析
【摘要】：了解放大器的这一温度特性，对理解VD1构成的温度补偿电路工作原理是非常重要的。图5-50 温度补偿电路1.偏置电路分析电路中的R1、VD1和R2构成分压式偏置电路，为VT1基极提供直流工作电压，基极电压的大小决定了VT1基极电流的大小。在温度降低时，VT1基极电流要减小，这也是温度稳定性能不好的表现。
VT1等构成一种放大器电路，如图5-50所示。对于放大器而言，要求它的工作稳定性好，其中有一条就是温度高低变化时晶体管的静态电流不能改变，即VT1基极电流不能随温度变化而改变，否则就是工作稳定性不好。了解放大器的这一温度特性，对理解VD1构成的温度补偿电路工作原理是非常重要的。
VT1有一个与温度相关的不良特性，即温度升高时，VT1基极电流会增大，温度越高基极电流越大，反之则越小，显然VT1的温度稳定性能不好。由此可知，放大器的温度稳定性能不良是由于晶体管的温度特性造成的。
图5-50 温度补偿电路
1.偏置电路分析
电路中的R1、VD1和R2构成分压式偏置电路，为VT1基极提供直流工作电压，基极电压的大小决定了VT1基极电流的大小。如果不考虑温度的影响，且直流工作电压的大小不变，那么VT1基极直流电压是稳定的，VT1的基极直流电流是不变的，晶体管可以稳定工作。
在分析二极管VD1工作原理时还要搞清楚一点：VT1是NPN型晶体管，其基极直流电压高，基极电流大；基极电压低，基极电流小。
2.VD1温度补偿的分析思路
根据二极管VD1在电路中的位置，对它的工作原理分析思路主要说明下列几点：
1）VD1的正极通过R1与直流工作电压相连，而它的负极通过R2与地线相连，这样VD1在直流工作电压的作用下处于导通状态。理解二极管导通的要点是，正极上的电压高于负极上的电压。
2）利用二极管导通后有一个0.6V的管压降来解释电路中VD1的作用是行不通的，因为通过调整R1和R2的阻值大小，可以达到VT1基极所需要的直流工作电压，根本没有必要通过串入VD1来调整VT1基极电压大小。
3）利用二极管的管压降温度特性，可以正确解释VD1在电路中的作用。假设温度升高，根据晶体管特性可知，VT1的基极电流会增大一些。当温度升高时，VD1的管压降会下降一些，VD1管压降的下降导致VT1基极电压下降一些，结果使VT1基极电流下降。由上述分析可知，加入VD1后，原来温度升高使VT1基极电流增大一些，现在通过VD1电路可以使VT1基极电流减小一些，这样能起到稳定VT1基极电流的作用，所以VD1可以起温度补偿的作用。
4）晶体管的温度稳定性能不良还表现在温度下降过程中。在温度降低时，VT1基极电流要减小，这也是温度稳定性能不好的表现。接入VD1后，温度下降时，它的管压降稍有升高，使VT1基极直流工作电压升高，结果VT1基极电流增大，这样也能补偿VT1温度下降时的不稳定。
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