8-tema. Operacionli kusheyttirgishler Reje

8-tema. Operacionli kusheyttirgishler

Reje:

1. 
   Operacionli kusheyttirgish (OK) tariypi
   
2. 
   Operacionli kusheyttirgish (OK) sxemasi
   
3. 
   U’sh basqishli OK sxemasi
   

Uliwma mag’liwmatlar. Operacion ku’sheytkish (ОК) – bul kernew boyinsha joqari ku’sheytiriw koefficienti (10⁴÷10⁶), joqari kiris (10⁴10⁷ Om) ha’m kishi shig’is (0,1÷1 kOm) qarisliqlarina iye bolg’an turaqli tok ku’sheytkishi. OK eki kiris ha’m bir shig’isqa iye. Shig’is ha’m kiristegi signallardin’ polyarlilig’ina ko’re kirislerdin’ biri inverisleytug’in (“-” belgisi menen belgilenedi), ekinshisi – inverislenbeytug’in (“+”belgisi menen belgilenedi) dep ataladi.

OKin’ sha’rtli belgisi 8.10 а, б - su’wrette keltirilgen. Derektin’ ma’nisleri bir – birine ten’, biraq uliwma shinag’a qarag’anda belgileri keri bolg’an eki derekten ta’miyinlenedi. Bunin’ menen kiris signali bolmag’anda shig’ista nol potenciali ta’miyinlenedi ha’m shig’istada on’, ha’m teris signal aliw mu’mkinshiligi ju’zege keledi. Real OKlarda kernew deregi ma’nisi ±3 В ÷ ±18 V aralig’inda jatadi. Signal uliwma shinag’a jalg’ang’an simmetriyaliq signal derekten 1 na’m 2 kirislerine, yaki eki bo’lek dereklerden uzatiliwi mu’mkin. Bul kirislerden biri inverisleytug’in kiris ha’m uliwma shinag’a jalg’ang’an, ekinshisi bolsa– inverislenbeytug’in kiris ha’m uliwma shinag’a jalg’anadi.

а) б)

8.10 – su’wret.

ОК ba’rqulla keri baylanis shinjirlari menen qorshap aling’an boladi. Keri baylanis shinjiri tu’rine ko’re OK analog signallar u’stinen ha’ qiyli a’mellerdi (operaciyalardi) orinlaw mu’mkin. Bunday a’mellerge jiyindi aliw, integrallaw, differenciallaw, salistiriw, logarifimlew ha’m basqalar kiredi. Sonin’ ushin bunday ku’sheytkishler – operacion dep ataladi.

OK ideal ku’sheytkish element esaplanadi ha’m pu’tin analog elektronikanin’ tiykarin quraydi. ОК jeterlishe quramali strukturag’a iye bolip, jalg’iz kristall betinde orinlanadi ha’m bir korpusta ko’p mug’darda islep shig’ariladi. Sonin’ ushin OKni diod, transistor ha’m tag’I basqa siyaqli electron sxemalardin’ a’piwayi elementi siyaqli qaraw mu’mkin. Ha’zirgi ku’nde OKlardin’ ju’zlep tu’ri islep shig’ariladi, kishi o’lshemge iye ha’mde ju’da’ arzan esaplanadi.

U’lken ku’sheytiwdi aliw ushin OKlar eki u’sh basqishli turaqli tok ku’sheytkishleri tiykarinda quriladi.

8.11 – su’wrette u’sh basqishli OK strukturasi keltirilgen.

8.11 – su’wret.

OKlarda kiris basqishi retinde differencial ku’sheytkish qollaniladi, bul ku’sheytiriw dreyfin maksimal kemeytiriwge ha’m bir qansha joqari ku’sheytiriw aliwg’a mu’mkinshilik jaratadi. Onin’ menen ku’sheytkishtin’ joqari kiris qarsilig’I, sinfaz signallarg’a sezgirlik ha’m jiljiw kernewi aniqlanadi. Araliq (sa’ykeslendiriwshi) basqishlar kerekli ku’sheytiriwdi ta’miyinleydi ha’m differencial ku’sheytkish shig’isindag’I kernew jiljiwin nolge jaqin ma’niske shekem kemeytiredi. Araliq basqishlarda differencial ku’sheytkishler siyaqli, bir basqishli ku’sheytkishlerde qollaniladi. Shig’is basqishlari Oknin’ kishi shig’is qarsilig’I ha’m u’lken shig’is quwatin ta’miyinlew kerek. Shig’is basqishlari retinde a’dette АВ rejimde isleytug’in komplementar emmiter ta’krarlag’ish qollaniladi (8.4 - su’wretke qaran’).

Birinshi a’wlad operacion ku’sheytkishleri, ma’selen К140УД1, u’sh basqishli strukturasi sxemasi tiykarinda n–p-n tranzistorlarda orinlang’an. Birinshi ku’sheytiriw basqishi klassik differencial ku’sheytkishde orinlang’an (DK su’wretke qaran’). Ekinshi basqishtada differencial ku’sheytkishde orinlang’an bolip, bul basqishta TTG qollanilmaydi. Shig’is basqishi А rejiminde isleydi, yag’niy emmiter ta’kirarlag’ish waziypasin orinlaydi. Usi operacion ku’sheytkishlerdin’ kemshiligi bolip onsha u’lken bolmag’an ku’sheytiriw koefficienti (К_U0=300÷4000) ha’m kishi kiris qarsilig’I (R_КИР4 kOm) esaplanadi.

Aytip o’tilgen kemshilikler eki basqishli sxemada jasalg’an ekinshi a’wlad OKlarda saplastirilg’an. Xarakteristikalarin jaqsilaw birlestirilgen tranzistorlar, joqari omli rezistorlar qollaw ha’m differencial basqish ju’kleme rezistorlarin dinamikaliq ju’klemelerge almastiriw esabinan a’melge asiriladi. Bir qatar ekinshi a’wlad OKlari maydanli tranzistorlarda orinlang’an, bunin’ na’tijesinde kiris qarsilig’I ja’nede asirilg’an.

140УД7 tu’rdegi ku’sheytkish ken’ tarqalg’an eki basqishli OK esaplanadi. Bul OK ku’sheytiriw koefficienti К_U0=45000, kiris qarsilig’I bolsa R_КИР= 400 kOm.

Mag’liwmatlarda К_U0, R_КИР и R_ЧИҚ ma’nisleri TKB siz Oklar ushin keltiriledi. ОК shig’is basqishin ja’nede maksimal shig’is tog’I (tez isleytug’in ken’ polosali OKlar ushin I_ЧИҚ,max  20 mA ha’m quwatli OKlar ushin I_ЧИҚ,max  500 mA) ha’m ju’klemenin’ minimal qarsilig’I (R_Ю.min  1 kOm) parametrleride keltirilgen.

OKnin’ tiykarg’I xarakteristikalari bolip onin’ amplituda (uzatiw) xarakteristikalari esaplanadi. Olar 8.12 – su’wrette keltirilgen. Xarakteristikanin’ qiya (siziqli) oblasti isshi oblast esaplanadi, onin’ awisiw mu’yeshi К_U0 ma’nisi menen aniqlanadi. U_ЧИҚ,max – maksimal shig’is kernewi bolip, kernew deregi манба kernewi Е ma’nisinen azg’ana kishi boladi.

OKnin’ chastota qa’siyetleri onin’ ACHX sinda sa’wlelenedi. Bul xarakteristikani quriwda К_U0 dBlarda an’latiladi, chastota bolsa logarifm masshtabinda gorizontal ko’sheri boylap ornatiladi.

8.12 – su’wret.

OKnin’ bunday ACHX si logarifmlik amplituda – chastota xarakteristikasi

(LACHX) dep ataladi. 8.13 – su’wrette tez isleytug’in К140УД10 tu’rdegi OKnin’ LACHXsi keltirilgen. f_Ю – chastotadan kishi ma’nislerde ku’sheytiriw koefficienti 20 lg К_U0 ge ten’ boladi, yag’niy LACHX chastota ko’sherine parallel tuwiri siziqti beredi. Kiris signalinin’ artiwi menen К_U0 kemeye baslaydi ha’m f₁ chastotada ku’sheytiriw koefficienti birge ten’ boladi.

8.13 – su’wret.

OK tiykarg’I jalg’aniw sxemalari. OKlarda udayina siziqli yaki siziqsiz shinjir ko’rinisindegi shuqir teris baylanis orinlang’an boladi. TKB qa’siyetleri ОК tiykarinda ha’r tu’rli analog ha’m impuls electron qurilmalar jaratiw mu’mkinshiligin beredi.

Bunday sxemalardi isletiw principin tu’siniw ha’m olardi analizlew ushin ideal operacion ku’sheytkish tu’sinigi kiritiledi. Ideal operacion ku’sheytkish to’mendegi qa’siyetlerge iye boladi:

а) kernew boyinsha sheksiz u’lken differencial ku’sheytiriw koefficienti К_U0;

б) nol jiljiw kernewinin’ nolge ten’ligi U_СИЛ, yag’niy kiris signallari bir –birine ten’ bolg’anda, shig’is kernewi nolge ten’ boladi; demek, ОК kiris potenciallari udayina bir –birine ten’;

в) kiris toklari nolge ten’;

г) shig’is qarsilig’I nolge ten’;

д) sinfaz signallardi ku’sheytiriw koefficienti nolge ten’.

OKnin’ differencial jalg’aniwi. 8.14– su’wrette OKnin’ differencial jalg’aniw sxemasi keltirilgen. Kirxgof nizamina tiykarlanip . (Bunda в) qag’iydasi bolsa, ol halda .

; ;

;

8.14 – su’wret.

б) qag’iydag’a ko’re. Bul jerden .

Sonday qilip, OKnin’ differencial jalg’aniwi na’tiyjesinde ju’zege kelgen qurilma ayriwshi – ku’sheytirgish esaplanadi.

OKnin’ inversli jalg’aniwi. Inversli jalg’aniwda OKnin’ inverslenbeytug’in kirisi uliwma shina menen jalg’anadi (8.15 - su’wret). в) qag’iydasi na’tiyjesinde . Kiris potenciallari nolge ten’, demek

; ;

Real OK ushin bul formulanin’ qollaniwi ku’sheytiriw koefficientin esaplawda qa’teliklerge alip keledi. OKnin’ К_U0 ha’m R_КИР0 qansha u’lken bolsa, bul formuladan paydalaniw sonsha kishi qa’telik beredi. Sonday qilip, К_U0=10³, R₁=1 kOm, R₂=100 kOm ha’m R_КИР0=10 kOm bolsa, ku’sheytiriw koefficientin aniqlawdag’I qa’telik 9 % ti quraydi, К_U0=10⁵ (qalg’an shamalar o’zgeriwsiz) bolg’anda - 0,1 % ten kishi.

Ku’sheytkishtin’ shig’is kernewleri kiriske salistirg’anda keri fazada boladi. Bul sxemanin’ kernew boyinsha ku’sheytiriw koefficienti resistor qarsilig’inin’ qatnaslarg’a baylanisli ra’wishte birden u’lkehde, kishide boliwi mu’mkin ha’m derli turaqli boladi.

8.15 – su’wret.

OKnin’ inverslenbeytug’in jalg’aniwi. Inverslenbeytug’in jalg’aniwda kiris signali OKnin’ inverslenbeytug’in kirisine uzatiladi, inverslenbeytug’in kiriske bolsa R₁ ha’m R₂ bo’liwshi rezistorlar arqali ku’sheytkishtin’ shig’isinan keri baylanis signali uzatiladi (8.16 - su’wret).

8.16 – su’wret.

, .

Bul jerden , yag’niy .

Ko’rinip turg’aninday, bul jerde shig’is signali kiris signalina sinfaz.

Eger OK invers kirisi menen qisqa tutasqan bolsa, bul coefficient birge ten’ boladi. Bunday sxemalar inverslenbeytug’in ta’kirarlag’ishlar dep ataladi ha’m jalg’iz qatlamda orinlang’an bir neshshe ku’sheytkish ko’rinisindegi bo’lek integral mikrosxemalar ko’rinisinde bir korpusta islep shig’ariladi.

Ta’kirarlag’ishda qollanilg’an OK tu’ri ushin maksimal kiris qarsilig’I ha’m minimal shig’is qarsilig’I a’melge asiriladi. ОК tiykarindag’I ta’kirarlag’ish, qa’legen qandayda ta’kirarlag’ish siyaqli (emmiter yaki istok), sa’ykeslendiriwshi basqish retinde paydalaniladi.

Qadag’alaw sorawlari

1. Ne sebepli DKda eki polyarli derek qollaniladi?

2. ОКdep nege aytiladi?

3. ОК tiykarg’I funkcional bo’limleri qanday?

4. Ideal ОКg’a ta’rip berin’.

5. ОКnin’ u’sh tu’rli jalg’aniw sxemasin keltirin’.