半导体三极管放大器的热稳定
用半导体三极管制成的无线电设备里，周围介质的温度变化对整个装置的工作的稳定性有很大的影晌。因为锗三极管对于温度变化（特别是升高）的灵敏度要比普通的电子管大得多。这个现象的基本原因是温度影响了半导体物质的导电性。当温度超过20℃的时候，在三极管里会产生一些新的物理过程（电流负载者——电子和空穴的迁移率要增加，因为它们在加热的时候得到了一部分外加的能量；电子——空穴过渡区内的位垒的数值变化），因而就使三极管的参数发生了变化。特别是集电极的电阻rk发射极开路时的集电极反向电流Iko以及集电极短路和基极接地时的三极管电流放大系数α等的数值变化最剧烈。其中电流Iko的变化对三极管工作的稳定性影响最大，因为这电流是集电极总电流的一部分，而总电流的任何变化将会使三极管工作点发生移动，而破坏三极管的正常工作状态。图1是表示三极管Π1A的Ιko，rk,α和温度的关系（以20℃时的值Ι＇ko、r＇k及α＇作的比较）。由于基极的电阻r0和发射极电阻rэ在温度升高时增加不多，所以在温度升高的情况下r0和rэ的变化对三极管工作的稳定性的影响可以忽略。在温度升高到50℃时，集电极电阻约比20℃时的r＇k减小1/4，就是说：如果在20℃时，rk=1兆欧，则在5O℃时rk＝0.75兆欧。这时，集电极的反向电流Ιko要显著的增加。
三极管参数的变化，将使其放大系数大大地减小，使静特性曲线偏移以及它的互导减小。图2表示：在温度是+20℃和+40℃时，三极管Π1A静特性曲线的一般形式。从特性曲线可以看出，温度的升高会显著地改变三极管的工作状态。所以，就连正确计算好的半导体三极管当温度发生变化时，其工作也是十分不稳定的。
当温度超过100℃时，锗三极管往往就失去了放大的特性，变成了普通的导体了。这是因为在高温下锗晶体本身的导电性成为三极管的基本导电性了，即半导体三极管的作用的基本原则被破坏。这种现象就是所谓“热击穿”——三极管损坏了。虽然，一般的无线电设备不会在周围介质温度这样高的情况下进行工作，然而由于集电极的反向电流Ιko的加热三极管可达相当高的温度。这现象可以这样来解释：例如，空气温度升到30℃，那么电流Ιko就增加；由于此电流增加，三极管的温度又继续升高，这样又使电流Ιko增大，而三极管的温度再升高……。这样的温度迅速升高过程往往使工作点发生显著的移动，同时使三极管发生热击穿。这一情况，对工作在高温和散热不良情况下的功率三极管特别危险。所以，这种三极管必须要装在紫铜或其它散热良好的物质所制成的散热器内。锗三极管的工作温度一般不应超过40°—50℃，而硅三极管由于它对温度的灵敏度较小，所以能在70°—80℃温度下工作。
然而，在温度稍高的情况下（如在+30℃时），温度的变化也足以破坏半导体三极管的正常工作：在振荡器里会使频率不稳。而在放大器中将使放大系数减小。为了避免或减小温度对三极管参数的影响，在所有半导体三极管制成的设备中，当温度超过+25℃时，必须采用特殊的恒温装置。恒温装置首先使工作点的位置固定，因为锗三极管本身可以在+100℃温度下工作，然而由于工作点的移动，三极管的正常工作状态在30°—40℃时就已经破坏了。所以在工作点稳定的情况下，设备就可以在较宽的温度变化范围里正常地工作。
稳定三极管工作点的方法有好几种，如可以用一些温度调节元件、热敏电阻、MMT型瓷质热敏电阻或锗二极管来代替普通的电阻作为负荷，然而简单、方便同时又可靠的热稳定方法乃是“直流反馈”。
图3α、б是两种热稳定回授电路。在图3α的电路中，基极和集电极之间的回授电路由电阻R2和R3组成。电阻R1是用来供给基极—个固定的负偏压。关于工作点位置所以得到稳定的原因是这样的：当温度升高时，电流Ιko就增加，同时集电极总电流就增加。这时工作点本来就应该沿着负荷线向下移动，可是由于集电极电流增加的同时，在电阻R3上的电压降也增加了。这一部分电压的增值，经过电阻R2而加至基极上，等于是加了一个附加的偏压。而这一偏压是使工作点沿负荷线向上移动的，这一来就正好补偿了在温度升高下工作点所发生的位移，使工作点固定在原来的位置上。电阻R3的值最好在1—2千欧范围内，电阻R1普通是100千欧，电阻R2是50千欧。
图3的回授电路其作用和图3α是相同的。在这电路里，附加的电压是产生在放大器本身的负荷电阻R2上。它经过电阻R1而加至基极上。这里，电阻R1既作为栅偏电阻，又作为回授电阻。电阻R1在三极管П1A时，最好在40—50千欧之间。采用这样的热稳定电路，温度在60°—70℃以下时，可以得到十分稳定的放大系数。
在多级放大器中，热稳定可用“多级”回授来实现。图4是一个有热稳定的两级放大器电路（原载在一本美国杂志上）。这里，回授元件是一个并联的LфCф滤波器，它可以在温度变化时使工作点稳定。线圈Lф的作用等于上述放大器中的电阻R1，因它的直流电阻很小，所以回授很深。这样的回授虽然减小了整个装置的总放大系数，然而却能在很宽的温度变化范围里获得良好的稳定作用。所以，在采用普通锗三极管时，放大系数在周围介质温度高至+98.5℃时仍可保持不变。在用硅三极管代替锗三极管时，放大器的高度稳定性在周围介质温度高至+135℃时尚能保持硅三极管在温度升高到+150℃时所引起的放大系数的变化亦不超过5％。由于LфCф电路同时存在着交流回授的缘故，所以在其共振频率时的增益值由分路电阻Rф来决定。
为了实现半导体三极管放大器的热稳定，也可以接成差动电路（如图5所示，原载在一本德国无线电技术杂志上）。这里，两个相同的半导体三极管彼此“相对”联接，在温度变化时，这一对三极管的一切变化都是相同的，但是由于它们是“对称”地联接，极性相反，所以这些变化正好相互抵消。在差动接法的放大器中，三极管ПП1和ПП2应有完全相同的参数，同时为了使它们处在同一温度状态下，两个三极管的位置应尽量靠近。由于目前工业上所生产的半导体三极管的参数很不一致（约可差30%），因此装在这种放大器中的每一对三极管必须经过特殊的选择。假使随便拿两个同类三极管作为接差动线路用，那么由于它们的参数几乎是不可能相同，因此，要达到完全的热稳定事实上是不可能的。
按差动接法的三极管，可以在+90℃温度下稳定地进行放大工作。
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