Электроника ва радиотехника кафедраси мавзу Аналог имс лар. Барқарор ток генератори (бтг) схемаси

АИМС

АИМСларга қўйиладиган талаблар

• Кириш сигналининг минимал равишда бузилиши.
• Ички шовқинлар сатҳини кичик бўлиши.
• Ўтиш жараёнларининг давомийлигининг минимал равишда бўлиши.
• Чиқиш сигналларининг барқарорлиги.

АИМСларнинг тавсифланиши

Барқарор ток генератори (БТГ)

• ИСларда сигналлар учун каскадлар орасида бевосита (воситасиз) алоқа ўрнатилади. ИС каскадларини ишлаш режимига температура ва манба кучланишини қийматларини узгариши салбий таъсир қилади. Бу эса ИС каскадларини ишлаш режимини барқарор ишлашига катта талаб қўяди.
• Схемаларда барқарор токни хосил қилувчи қурилмаларга барқарор токи генератори (БТГ) деб аталади.
• БТГ – бу ихтиёрий занжирдан аввалдан белгиланган қийматли ток оқишини таъминловчи электрон қурилмадир. Юкламадан оқаётган токнинг қиймати кучланиш манбаи, занжир параметрлари ва температура ўзгаришларига боғлиқ бўлмайди.
• БТГнинг вазифаси кириш кучланиши ва юклама қиймати ўзгарганда чиқиш токи қийматини ўзгармас сақлашдан иборат бўлиб, улар турли функционал вазифаларни бажарувчи аналог ва рақамли микросхемаларда ишлатилади.

Барқарор ток генератори (БТГ)

• Ўзгармас ток қийматини фақат чексиз катта динамик қаршиликка эга бўлган идеал ток манбаи таъминлаши мумкин. Расмда идеал ток манбаи ВАХи горизонтал АВ тўғри чизиқдан иборат.

• Бу расмда УБ ва УЭ схемалари буйича уланган БТларнинг чиқиш характеристикалари хам келтирилган. Ушбу расмдан кўриниб турибдики, УБ схемасида уланган БТнинг чиқиш характеристикаси идеал ток генератори ВАХига яқиндир.

• Демак, УБ схемада уланган транзистор амалда ток генератори вазифасини бажариши мумкин. Лекин температуравий барқарорликни ва кенг динамик диапазонни таъминлаш учун амалда БТГда иккита ёки ундан кўп транзистор ишлатилади.

• БТнинг температура буйича нобарқарорлиги асосан коллектор ўтишининг тескари токини ўзгариши, база токининг статик узатиш коэффициентини ўзгариши ва берилган ток қийматида эмиттер ўтишининг кучланишини ўзгариши сабаб бўлади. Транзисторлар ва операцион кучайтиргичлар асосида қурилган барқарор ток манбаларининг бир нечта содда схемалари келтирилган.

• Биполяр транзисторларда қурилган ток манбаси энг ёмон характеристикаларга эга – температура бўйича нобарқарорлик, Эрли эффекти туфайли токни манба кучланишини ўзгаришига қарамлиги (коллектор ва база орасидаги кучланишини коллектор токига таъсири).
• R1 ва R2 резисторларда ясалган кучланиш бўлгичи Iб база токини белгилайди. Чиқиш токи қуйидаги ифода ёрдамида аниқланади:

• Iю = Iк≈β×Iб

• Майдоний транзистордаги БТГ схемаси манба кучланишининг нобарқарорлигига унчалик сезгир булмаса хам, унинг бошқа камчилиги мавжуд – ушбу типдаги яримўтгазгичларнинг параметрларини жуда хам тарқоқлиги туфайли чиқиш токини олдиндан хисоблаб бўлмаслигидир.
• Ушбу типдаги БТГнинг максимал токи R1=0 даги стокнинг бошланғич токига тенг, минимал токи эса токни белгиловчи R1 резистордаги кучланиш пасайиши қиймати билан чекланган.
• ОК даги БТГ (инвертирловчи чапда, ноинвертирловчи ўнгда) – ишга яроқли қурилмалар бўлиб, транзисторли схемаларга хос бўлган камчиликлардан озоддир ва идеал ток манбаларига яқиндир.
• Бирдан –бир, аммо алохида холларда жиддий камчилиги бу юкламани «сузувчилиги», яъни ерга (корпусга) уланмаганлиги.
• Юклама орқали ўтувчи ток қуйидаги ифода орқали аниқланади:

• Iю= Uкир/R1.