到目前为止，我们已经看到了不同的稳定技术。由于负反馈作用而出现稳定。负反馈虽然可以改善工作点的稳定性，但会降低放大器的增益。

由于放大器的增益是非常重要的考虑因素，因此使用了一些补偿技术来保持出色的偏置和热稳定性。现在让我们通过这种偏置补偿技术。

二极管补偿的不稳定性

这些电路使用二极管来实现补偿技术，以处理偏置不稳定性。稳定技术指的是使用阻性偏置电路，该电路允许I _B改变以保持I _C相对恒定。

二极管补偿方法有两种。他们是-

• 二极管补偿因V _BE变化而引起的不稳定性
• 二极管补偿因I _CO变化而引起的不稳定性

让我们详细了解这两种补偿方法。

二极管补偿因V _BE变化而引起的不稳定性

在硅晶体管中，V _BE值的变化导致I _C的变化。可以在发射极电路中使用二极管，以补偿V _BE或I _CO的变化。由于所使用的二极管和晶体管具有相同的材料，因此二极管两端的电压V _D具有与晶体管的V _BE相同的温度系数。

下图显示了具有稳定和补偿功能的自偏置。

二极管D被源极V _DD和电阻器R _D正向偏置。 V _BE随温度的变化与V _D随温度的变化相同，因此量(V _BE – V _D )保持恒定。因此，尽管V _BE发生变化，电流I _C仍保持恒定。

二极管补偿因I _CO变化而引起的不稳定性

下图显示了带有二极管D的晶体管放大器的电路图，该二极管用于补偿I _CO的变化。

因此，二极管的反向饱和电流I _O将以与晶体管集电极饱和电流I _CO相同的速率随温度增加。

$$ I = \ frac {V_ {CC}-V_ {BE}} {R} \ cong \ frac {V_ {CC}} {R} =常量$$

二极管D被V _BE反向偏置，流过二极管的电流为反向饱和电流I _O。

现在的基本电流是

$$ I_B = I-I_O $$

用表达式中的上述值代替集电极电流。

$$ I_C = \ beta(I-I_O)+(1 + \ beta)I_ {CO} $$

如果β＆Gt; 1，

$$ I_C = \ beta I-\ beta I_O + \ beta I_ {CO} $$

I几乎恒定，如果二极管的I _O和晶体管的I _CO在工作温度范围内相互跟踪，则I _C保持恒定。

其他补偿

还有其他补偿技术，这些技术涉及使用温度敏感设备(例如二极管，晶体管，热敏电阻，Sensistor等)来补偿电流变化。

这种方法有两种流行的电路类型，一种使用热敏电阻，另一种使用Sensistor。让我们看看它们。

热敏电阻补偿

热敏电阻是对温度敏感的设备。它具有负温度系数。当温度降低时，热敏电阻的电阻增加，而当温度升高时，其电阻减小。下图显示了具有热敏电阻补偿的自偏置放大器。

在放大器电路中，随着温度变化，I _CO ，V _BE和β中发生的变化会增加集电极电流。采用热敏电阻使集电极电流的增加最小。随着温度升高，热敏电阻的电阻R _T减小，这会增加通过热敏电阻和电阻R _E的电流。现在，R _E两端产生的电压增加，这使发射极结反向偏置。该反向偏置是如此之高，以致于电阻R ₁和R ₂提供正向偏置的作用也被减小。该动作减小了集电极电流的上升。

因此，热敏电阻的温度敏感性可以补偿由于温度引起的集电极电流的增加。

Sensistor补偿

Sensistor是具有正温度系数的重掺杂半导体。 Sensistor的电阻随着温度的升高而增加，而随着温度的降低而降低。下图显示了具有Sensistor补偿的自偏置放大器。

在上图中，Sensistor可以与R ₁平行或与R _E平行放置。随着温度升高，并联组合，热敏电阻和R _1的电阻增加，并且它们的电压降也增加。这减小了R ₂两端的电压降。由于该电压的降低，正向发射极净偏压降低。结果， _IC降低。

因此，通过使用Sensistor，可以控制由于温度导致的I _CO ，V _BE和β的增加所引起的集电极电流的增加。

热阻

晶体管是依赖温度的器件。当晶体管工作时，集电极结得到大量电子流，因此产生大量热量。如果热量进一步增加超过允许的极限，则会损坏结点，从而损坏晶体管。

为了保护自身免受损坏，晶体管将热量从结处散发到晶体管外壳，再从那里散发到周围的空气。

令环境温度或周围空气温度= T _A ^o C

并且，晶体管的集电极-基极结的温度= T _J ^o C

当T _J > T _A时，差T _J -T _A大于晶体管P _D中消耗的功率将更大。从而，

$$ T_J-T_A \ proto P_D $$

$$ T_J-T_A = HP_D $$

其中H是比例常数，称为热阻。

热阻是从结点到周围空气的热流阻力。用H表示。

$$ H = \ frac {T_J-T_A} {P_D} $$

H的单位为^o C /瓦。

如果热阻低，则容易将热量从晶体管传递到空气中。如果晶体管外壳较大，则散热会更好。这是通过使用散热器来实现的。

散热器

处理更大功率的晶体管在工作期间会散发更多热量。如果散热不当，可能会损坏晶体管。因此，功率晶体管通常安装在大型金属外壳上，以提供更大的面积来吸收其工作期间产生的热量。

有助于散发来自晶体管的额外热量的金属片称为散热器。散热器的能力取决于其材料，体积，面积，形状，外壳与散热器之间的接触以及散热器周围的空气运动。

考虑所有这些因素后，才选择散热器。该图显示了带有散热器的功率晶体管。

上图中的微型晶体管固定在较大的金属板上，以散发热量，因此不会损坏晶体管。

热失控

散热器的使用避免了热失控的问题。在这种情况下，温度升高会导致温度进一步升高，从而导致设备本身损坏。这是一种无法控制的积极反馈。

散热器不是唯一的考虑因素。其他因素，例如工作点，环境温度和所用晶体管的类型，也会引起热失控。