Elektronika va avtomatika
Osiladigan elementlarni tanlash va plyonkali elementlarning
Download 1.43 Mb. Pdf ko'rish
|
maydon va bipolyar tranzistorlarda yigilgan gibrid integral sxemani loyihalash
3.1 Osiladigan elementlarni tanlash va plyonkali elementlarning konfiguratsiyasini hisoblash. Faol elementlarni kvazistatistik rejimda ishlashini ko’rib chiqib hamda chiqish harakteristikalarini oilalardan foydalanib iste’molchi to’g’ri chizig’ini qurish bilan talab qilinadigan kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsentini va passiv elementlarni nominal qiymatlarini hisoblashni o’tkaziladi[4]. Chiqish kaskadi elementini parametrlarni hisoblaymiz. Chiqish kaskadi tranzistorini VT2 tinch holat toki bilan I ko tanlanadi, u ikki uch marta iste’molchi tokidan katta bo’lishi lozim.
. (1) KO =2•2,36=4,72mA chiqish konturi uchun ZNK dan foydalanib tenglama tuzaman: U P = U
KE +I K •R K +I E •R E. . (2) Iste’molchisi ajratilgan sxema uchun chiqish sifatida fazo invers kaskad qo’llaniladi, ular uchun munosabat o’rinlidir:
; . p-n-p strukturali bi qutbli tranzistorni tanlayman 4-ilovadan foydalanib. (1), 2T3704-1 markali. Rasm.6 da shu tranzistorni kirish va chiqish VAX lari keltirilgan. мА R U I H ном вых H 36 , 2 10 6 , 0 2 1 2 3 . В U КЭ 5 , 4 9 5 , 0 U 5 , 0 П В U U U КЭ RK Э 25 , 2 2 5 , 4 2 R
22
Rasm 6. Bi qutbli transistor ( BQT ) ni chiqish xarakteristikasidan iste’molchi to’g’ri chizig’ini chizaman va ishchi nuqta (A) holatini aniqlayman. Ishchi nuqta koordinatlari: PT I K.rt =4,72mA, U KE.rt =4,5mkA, U BErt =0,78V
Ajratilgan iste’molchili kaskadda kollektor va emitter zanjiridagi qarshiliklarni teng qilib tanlaydilar:
O’tkazilgan hisoblashlar uchun ikkinchi kaskadni chiqish konturi uchun ZNK ni bajarilishini tekshiramiz:
Iste’molchisi ajratilgan kaskadni kuchaytirish koeffitsenti emitter takrorlagichini uzatish koeffitsenti OE sxemasi bo’yicha ulangan tranzistorni kuchaytirish koeffitsentlari yig’indisidan iborat. К U2 =K ЭП +K ОЭ (3) Emitter takrorlagichini uzatish koeffitsenti formula yordamida aniqlanadi:
, (4)
477
10 72 , 4 25 , 2 R 3 . В В 9 023
, 9 5 , 4 251 , 2 272 , 2 5 , 4 477 00472 , 0 477 004763
, 0 U R I R I U U U U КЭ К К Э Э КЭ RK RЭ П ЭЭ Э Э ЭЭ Э ЭП R h h R h K ) 1 ( ) 1 ( 21 11 21
23
. (5)
Hisoblash uchun VT2 kaskadni kuchaytirish koeffitsentini hisoblash uchun h 21E
ni tok bo’yicha kuchaytirish koeffitsentini h 11E
, R EP , R EE kirish qarshiliklarini aniqlash kerak. h 21E qiymat parametri tinchlanish nuqtasi rayonidagi chiqish xarakteristikalari oilasidan foydalanib aniqlanadi ( rasm.6.b )
:
(6) h 11E parametr qiymati BQT ni kirish xarakteristikasidan aniqlanadi.
(7) (Rasm.6a) OE sxemasi bo’yicha ulangan tranzistorni kuchaytirish koeffitsenti formula yordamida aniqlanadi:
, (8) Bunda:
. (9) ; ; ; К H Э К Н Э ЭЭ R R R R R R R ) ( 150 10 ) 40 50 ( 10 ) 3 , 4 8 , 5 ( 6 3 21 Б К Э I I h . 0 , 3 10 ) 40 50 ( 77 , 0 8 , 0 6 11 кОм I U h Б БЭ Э ЭЭ Э Э КЭ Э ОЭ R h h R h K ) 1 ( 21 11 21 К Н К Н КЭ R R R R R Ом R R R R R R R К H Э К Н Э ЭЭ 331
10 477
, 0 10 6 , 0 10 477
, 0 ) 10 477
, 0 10 6 , 0 ( 10 477 , 0 ) ( 3 3 3 3 3 3 Ом R R R R R К Н К Н КЭ 266
10 477
, 0 10 6 , 0 10 477
, 0 10 6 , 0 3 3 3 3 944 , 0 331 ) 150
1 ( 10 3 331
) 150
1 ( ) 1 ( ) 1 ( 3 21 11 21 ЭЭ Э Э ЭЭ Э ЭП R h h R h K 24
. К U2
= K ЭП
+ K ОЭ = 0,944 + 0,924 = 1,868. Birinchi kaskad uchun 2П201A p-turdagi maydon tranzistori mos keladi(1), uning chiqish VAX i 7-rasm da keltirilgan.
Shartga ko’ra 9V kuchlanish berilgan, shu sababli nuqta orqali o’q bo’yicha 9V va U ZI =0 orasida iste’molchi to’g’ri chizig’ini o’tkazamiz. Ishchi nuqtasi yoki tinch holat
nuqtasi koordinatalarga ega I
=0,74mA va
U SI.rt.
=U RE +U BE.r.t. =2,25+0,78=3,03 V U ZI =0V bo’lganda. U ZI =0 V bo’lganda ishchi nuqtani tanlash tamoyilli va topologiyani soddalashtirishni kafolatlaydi, shunda tok zanjirida R u qarshilikdan foydalanish va katta sig’imli kondensator teskari bog’lanishni barcha ishchi chastotalar kengligida yo’qotishi zaruriyati yo’qoladi. Iste’molchi chizig’i iste’molchi qarshiligini tanlashni aniqlaydi R C : , (10) Shundan keyin birinchi kaskadni kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsenti qiymatini hisoblaymiz K U1 . Agar ishchi nuqta MT ni chiqish VAX larini silliq sohasidan tanlanadi, shunda birinchi kaskadni kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsenti formula yordamida hisoblanadi:
K U1 =SR
C, (11)
Bu yerda S maydon tranzistoridagi ishchi nuqtasidagi tikligi (stok xarakteristikalari oilasida joylashgan) (rasm 7.) 924
, 0 266 ) 150
1 ( 10 3 266
150 ) 1 ( 3 21 11 21 ЭЭ Э Э КЭ Э ОЭ R h h R h K кОм I U R СО П C 182
, 8 10 1 , 1 9 3 25
7-rasm. 2P201A tranzistorini VAX lari oilasi. Ishchi nuqta uchun tiklik (rasm 6) formula bo’yicha hisoblanadi[7].
, (12) 12- formula bilan aniqlanadi.
K u1 ni formula bo’yicha qayta hisoblashni o’tkazamiz. Ri foydalanamiz, chunki ishchi nuqta maydon tranzistorini chiqish VAX ini tik qismida joylashgan MT ni ichki qarshiligini chiqish VAX laridan foydalanib hisoblaymiz (rasm.7.)
ishchi nuqta muvofiyaqiyatsiz tanlangan bo’lsa (chiqish harakteristikalarini tik sohasida), shuningdek ikkinchi kaskadni kichik kirish qarshiligida soddalashtirilgan formuladan foydalanib bo’lmaydi, chunki birinchi kaskadagi kuchlanishni kuchayishi fakt bo’yicha teng bo’ladi: K U1 = S ( R C // R I // R ВХ )
, (13) Bu yerda qavslar qarshiliklarni stok zanjirida parralell ulanganligini bildiradi R c maydon tranzistorining ichki qarshiligi R I va tranzistorni keyingi kaskadini kirish qarshiligi R VX . Emitter takrorlagichni kirish qarshiligi formula bo’yicha aniqlanadi: В мА U I S ЗИ CO 275
, 1 ) 2 , 0 ( 2 , 0 10 ) 52 , 0 03 , 1 ( 3 432
, 10 10 182 , 8 10 275
, 1 3 3 1
U R S К кОм I U C C 4 . 20 10 ) 36 , 0 85 , 0 ( 5 . 2 5 . 3 R 3 i 26
Ikki kaskadli qurilmani kuchaytirgichi shu sababli umumiy uzatish koeffitsenti aniqlanadi: K U =K U1 •K U2 =6.561•1,868=12.256 U =12.256 talab qilingandan biroz katta K U =8
kuchaytirishdagi ko’proqlikni kompensiyatsiyalash uchun manba signali qarshiligi qiymatini (14) formula yordamida o’zgartiramiz bu yerda K vx talab qilinadigan kuchaytirish koeffitsenti formula yordamida hisoblayman:
(14)
, (15) Natijada manba qarshiligi teng Rg=0,106 MOm nominal qiymatlar qatori shkalasiga ko’ra E24 Rg=0,11 MOm Shartga ko’ra R Z =R
=2MOm. Kondetsatorlarni sig’imini (8, 9, 10) formulalar yordamida hisoblayman. Chastotali xiralashish koeffitsentini past chastotalar sohasida alohida 1- va 2- kaskadlarga tegishli ravishda bo’lishadi: M N1
M N2 =2,7 dB (1,365).
кОм R h h R ЭП Э Э ВХЭП 317
, 43 266 151 3000
) 1 ( 21 11 561
. 6 734 , 3 275 , 1 10 317 , 43 4 . 20 182 , 8 317 , 43 4 . 20 182 , 8 317 , 43 4 . 20 182 , 8 10 275
, 1 R 3 3 . . . c 1
ВХ i БТ ВХ C i C БТ ВХ i U R R R R R R R R S К 652
, 0 256 . 12 8 1 U U ВХ К К К кОм К R К R R ВХ ВХ ВХ U ВХ Г 74 , 106 652
, 0 10 2 652
. 0 10 2 6 6 . 27
Birinchi ajratuvchi kondetsatorni sig’imi:
Ikkinchi va uchinchi ajratuvchi kondetsatorlarni sig’imi: Korreksiyalovchi kondetsator sig’imi: (17)
3.2.Amplituda chastotali harakteristikani (ACHH) hisoblash. Kuchaytirgich qurilmalarni nisbatan tahlili nisbiy kuchayish Y tushunchasini kiritishga olib keladi.Bu sxemani kuchaytirish koeffitsentini berilgan chastotadagi f uning o’rtacha chastotalar sohasidagi kuchaytirish koeffitsentiga nisbati hisoblanadi. К ср : . (18) Chastotali hiralashishlarni baholash uchun teskari
munosabatdan foydalaniladi va u M harfi bilan belgilanadi va chastotali hiralashish koeffitsenti deyiladi:
(19) Nisbiy kuchayish va chastotani hiralashish koeffitsenti nisbiy va logorifmik birliklarda o’lchanadi. Past chastotalar sohasida ACHH ni hisoblash formula yordamida bajariladi: . 375
, 5 1 035 , 1 ) 10 2 10 11 , 0 ( 50 28 , 6 1 1 ) ( 2 1 2 6 6 2 1 3 1 нФ M R R f C H Г H Р . 71 , 5 1 365 , 1 600 50 28 , 6 1 1 2 1 2 2 2 3 2
M R f C С H H H P Р . 942 , 1 10 182
, 8 10000 28 , 6 1 413
, 1 2 1 3 2 2 нФ R f M C C B B K
K K Y
К Y M СР 1 28
. (20) Chastotalarni tavsiya qilinadigan qiymati: 0,1f H ; 0,2f
H ; 0,5f
H ; 0,7f
H ;f H ; 1,5f
H ; 2f.
Kuchaytirgichni chastota xarakteristikasi yuqori chastotalar sohasida kondensatorni sig’imini tanlanishiga bog’liq bo’ladi S k . yuqori chastotalar sohasida ACHH ni hisoblash formula yordamida bajariladi:
. (21) Chastotalarni tavsiya qilinadigan qiymati:0,5fv; fv; 2fv; 5fv; 10fv. Hisoblashlar natijasini 1 va 2 jadvallarga kiritaman. Shundan keyin shu natijalar asosida ACHH ni quraman, bunda chastotalar o’qini logorifmik masshtabidan foydalanaman. 1-jadval f 0,1fн 0,2fн 0,5fн 0,7fн fн 1,5fн 2,0fн f ,
Гц 5 10 25 35
50 75
100 Lg
f 0,7
1 1,4
1,5 1,7
1,9 2 Y Н1 0,599 0,832 0,966 0,982 0,991 0,996 0,998 Y Н2
0,107 0,21 0,474 0,602 0,714 0,85 0,907 Y
0,064 0,175 0,458 0,591 0,708 0,847 0,905
2 3 2 3 1 2 1 2 1 1 1 * ) ( 2 1 1 1 1 * 1
P Г P H H H R fC R R fC M M Y 2 ) 2 ( 1 1 C K B R fC Y 29
2 jadval F 0,5fв fв 2,0fв 5,0fв 10,0fв F, кГц 5 10 20
50 100
Lg f 3,7
4 4,3
4,7 5 Yв 0,895 0,708 0,448 0,196 0,099
Hisoblashlardan keyin hisoblangan Mn va Mv ni hisoblangan va berilgan qiymatlarini mos tekshiriladi:
. (22) Hisoblangan kattaliklar berilganiga teng, bundan elementlar nominallari to’g’ri hisoblangan bo’lib chiqadi. Sxema elementlarini hisoblash natijalarini keltirilgan: R C =8,182 kOm, R Z =2 MOm, R G =0,11 MOm; R E =477 Om, Rk=477 Om; Cp 1 =5,375 nF, Cp 2 =5,71 mkF, Ck=1,942 nF. 413 ,
708 , 0 1 1 ; 413 , 1 708 , 0 1 1
B H H Y M Y M 30
8-rasm. Kuchaytirgichni nisbiy ACHH si [6]. Gibrid integral sxemani Multisim dasturida modellashtirish Topilgan nominallar asosida multisim dasturida modellashtirib sxemaning talab etilgan parametrlarda ishlashini tekshirildi bunda kerakli bo’lgan natija ya’ni kuchaytirish koeffinstnti 10 ga teng va chiqish signali simmetrik ko’riniwga ega (rasm 8.1). 8.1-rasm. Gibrid integral mikrosxemani mulisim dasturida modellashtirilgan ko’rinishi
|
ma'muriyatiga murojaat qiling