热敏电阻,顾名思义是一种对热(温度)敏感的电阻器。热敏电阻的基本特性是电阻值随温度变化而发生显著变化。如图1中四条曲线,它表示四个热敏电阻阻值随温度变化的情况。其中曲线2,当温度为零度时,阻值为10欧;温度为50℃时,阻值为75欧;当温度为100℃时,阻值为750欧。我们把阻值随温度升高而增加的这种电阻称正温度系数(用字母PTC表示);把另一种阻值随温度升高而减小的电阻称负温度系数(用字母NTC表示)。PTC和NTC两种热敏电阻均可在晶体管收音机中作温度补偿之用。不过用于收音机的热敏电阻均是缓变型的。所谓缓变型热敏电阻是其阻值不随温度变化而发生阶跃式增加或减少的一类热敏电阻,即其电阻温度特性曲线不存在阻值的突变点(或称拐点)。图1中曲线1和2表示的都是缓变型热敏电阻,只是曲线1表示的是缓变型负温度系数热敏电阻,而曲线2表示的是缓变型正温度系数热敏电阻。为了比较起见,图1中还绘了突变型热敏电阻的阻温特性曲线,如曲线3、曲线4所示。其中曲线3是突变型负温度系数热敏电阻(也称临界温度热敏电阻,简称CTR),该曲线在温度为60度时,发生阶跃式下降。曲线4是突变型正温度系数热敏电阻,该曲线在约120℃时发生阶跃式上升。

在晶体管收音机中作温度补偿用的热敏电阻几乎都是片状或杆状结构的。其中最普遍采用的是片状MF11型NTC热敏电阻。也有用片状MZ11型PTC热敏电阻器或杆状MF13型NTC热敏电阻的。这些型号的热敏电阻器的外形尺寸如图2所示。

在电路中,热敏电阻的图形符号见图3。

收音机中的热敏电阻温度补偿电路
晶体管收音机中采用热敏电阻的目的是为了提高其温度稳定性。我们知道,晶体管本身就是一种温度敏感器件,它的参数I\(_{Cbo}\)和β等随温度升高而变化。这些参数随温度发生变化的结果使管子静态工作点发生变化,使收音机工作不稳定,性能变坏。为了克服晶体管参数随温度变化给收音机带来的不良影响,人们在电路的设计上想了不少自动稳定静态工作点的办法, 如在放大电路中采用了具有电流(或电压)负反馈的偏置电路,或在电路中接入一种对温度敏感的元件(如半导体二极管、热敏电阻),利用这个元件的参数随温度变化的特性来抵消温度对晶体管的影响,从而使晶体管的工作处于稳定或较稳定的状态。
图4a所示是带热敏电阻温度补偿的放大电路,其中下偏流电阻是由电阻R\(_{b2}\)与具有负温度系数的热敏电阻Rt并联而成。当环境温度升高时,晶体管的静态集电极电流随之增加。与此同时,负温度系数热敏电阻的阻值下降,下偏流电阻\(\frac{R}{_{b2}}\)·RtR\(_{b2}\)+Rt也随之下降。这时偏压下降,基极电流减小,这样牵制集电极电流的增大,使集电极电流基本维持稳定。相反,当环境温度下降时,集电极电流减小,但热敏电阻阻值上升,使偏压上升,基极电流增大,最终使集电极电流保持基本不变,稳定了工作点。由此可见,热敏电阻起到了自动补偿集电极电流由于温度变化引起的变化。

图4b是采用正温度系数的热敏电阻作温度补偿的放大电路,它与a图不同之处是将热敏电阻R\(_{t}\)与Rb1并联作上偏流电阻。图5是一种典型的带负温度系数热敏电阻温度补偿网络的晶体管收音机推挽功放级电路,热敏电阻的温度补偿原理与上面叙述的大致相同,这里不再重复叙述。

鉴于现在的晶体管收音机几乎都采用MF11型片状负温度系数热敏电阻作温度补偿之用,对于无线电爱好者来说,可选用此种热敏电阻(阻值大小可参照电路图上标注),一般可获得满意的效果。
如何判断热敏电阻好坏
一般应挑选电阻体外表面光滑的、引线不发黄锈的热敏电阻。同时要注意阻体与引线的连接(片状是采用锡焊、杆状是采用戴帽方法连接)是否牢固;可用手轻拉加以检验。热敏电阻的阻值一般应用电桥测量。如无电桥也可用万用表粗略测量。不过万用表的测量功率比较大,测量小阻值的热敏电阻时,由于加至热敏电阻上的功率超过热敏电阻的测量功率,而使热敏电阻发热,阻值下降,使测量产生较大误差。为了减小这种测量误差,注意不要将测量表笔较长时间接触电阻的引线。常用的MF11型及MF13型热敏电阻的测量功率为0.1毫瓦。(连俊有)