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

Барқарор ток генератори (БТГ)

• Энг содда БТГ схемаси куйидаги расмда кўрсатилган. Схемада I1 ток занжирига тўғри силжитилган диод уланишли, таянч транзистор деб аталувчи VT1 транзистор уланган. У жуда кичик қаршиликка эга. Шунинг учун VT1 кучланиш генератори вазифасини ўтайди. У RЮ бошқарилувчи занжир билан кетма-кет уланган VT2 транзисторнинг эмиттер-база ўтишини кучланиш билан таъминлайди.

Содда БТГ схемаси (2.3 расм)

Барқарор ток генератори (БТГ)

• VT2 транзистор эмиттер-база кучланиши билан бошқарилгани муносабати билан унинг хусусиятлари УБ схеманинг хусусиятларига мос келади. Маълумки, УБ уланган схемада актив режимда коллектор токи коллектордаги кучланишга деярли боғлиқ бўлмайди. Шунинг учун ихтиёрий RЮ дан ўтаётган ток I2 таянч кучланиш UЭБ2 билан аниқланади. I2 = I1 эканлигини амалда кўрсатамиз.

Барқарор ток генератори (БТГ)

• IЭ1 ва IЭ2 токлар юқори аниқликда Iэ=I0 exp(Uбэ/φТ) (2.1) ифода билан аппроксимацияланади, бу ерда, I0 – тескари силжитилган ЭЎнинг тўйиниш токи. Транзисторларнинг IЭ0 ва φТ параметрлари айнан бир хил бўлгани учун UБЭ1= UБЭ2 шартдан IЭ1=IЭ2, I1=Iэ1+Iб2 , I2=Iк2= Iэ2-Iб2
• ни эътиборга олган ҳолда I2=I1-2Iб2  ёзиш мумкин. База токи коллектор токидан 50÷100 марта кичик бўлади. Шунинг учун ҳисоблашларда I2 = I1 деб олиш мумкин. Бундаги хатолик 1÷2% дан ошмайди. Демак, RЮ юклама занжиридаги чиқиш токи I2 , занжир қандай бўлишидан қатъий назар, кириш токини ҳам қиймат, ҳам йўналиш бўйича такрорлайди. Кириш токи қийматига келсак, у етарли аниқлик билан I1=(Im1-0.6-)/R га тенг.

Барқарор ток генератори (БТГ)

• I1 токнинг ўзгармаслиги барқарорлашган кучланиш манбаи ЕМ1 дан фойдаланиш ҳисобига эришилади. Натижада, I2 токнинг занжир параметрлари ЕМ2 ва RЮ га боғлиқлиги йўқотилади.
• Лекин бундай БТГда I2 токнинг температура бўйича барқарорлиги таъминланмайди, чунки база токи IБ2 температура ўзгаришларига жуда боғлиқ. I2 токнинг температура бўйича барқарорлигини таъминлаш учун мураккаброқ схемалардан фойдаланилади.

• Қуйидаги келтирилган БТГ схемалари кучланиш нобарқарорлигига эмас балки улардан оқиб утувчи токни барқарорлигига сезгир бўлган юкламалар билан ишловчи қурилмаларда фойдаланилади.

• Ушбу схемаларни ишлаш принципи жуда содда. Юклама токини ошиши билан токни белгиловчи R1 резисторда пропорционал равишда кучланиш пасайши ортади. Кучланиш пасайиши ≈0,6В етганда Т1 транзистор очилиб, T2 транзисторни Uбэ (или Uзи) кучланишини камайтиради. У ёпилишни бошлайди ва мос равишда юкламадан оқиб ўтувчи токни камайишига олиб келади.

• Келтирилган схемалар светодиодлар, газоразрядли лампалар, аккумуляторларни зарядловчи қурилмалар ва бошқалар учун ток манбаси сифатида ишлатилади.

• Биполяр транзисторли схемада Rб резисторнинг қиймати қуйидаги шартдан олинади:

• Rб<(Ем-0,7)×β/Iю

• Майдоний транзисторнинг кириш қаршилиги жуда юқори бўлганлиги учун Rз1 резисторнинг қиймати етарли даражада катта олиниши мумкин (ўнлаб килоом).
• Чиқиш токи қуйидаги ифода ёрдамида аниқланади:

• Iю≈0,6/ R1.

• Ушбу схемаларда температура компенсацияси мавжуд эмас,
• Чиқиш токини қийматини ўзгариши хар бир 1°С га ≈ 0,3% ташкил этади.

• Қуйидаги келтирилган ток кўзгуси схемаси яримўтказгичли ИС учун БТГ нинг базавий схемаси деб хисобланади.

• Транзисторнинг эмиттер занжирларидаги резисторлар ток бўйича тескари манфий алоқани яратади ва бир томондан БТГ ни термобарқарорлигини оширади, иккинчи томондан эса Т1 ва Т2 транзисторлар токларини ўзаро нисбатини кенг диапазонда бошқаришни амалга оширишга имкон беради.
• R1 резистори ёрдамида ўрнатилаётган Ik1 токи қуйидаги ифода ёрдамида:

• Iк1≈(Eм-0,7)/(R1+ Rэ1),

• Юкламадан оқиб ўтаётган ток эса қуйидаги ифода ёрдамида аниқланади:

• Iю≈ Rэ1×(Eм-0,7)/(R1× Rэ2+ Rэ1× Rэ2).

• БТГни чиқиш токини манба кучланишини ўзгаришига боғлиқлигини камайтириш учун иккиланган ток кўзгуси кенг қўлланилади.
• Бундай БТГ ни ишлаш механизми қуйидагидан иборат: Фараз қиламиз манба кучланиши ортди. Бу холда R1 резисторда кучланиш пасайиши хам ортади. Бу эса VТ3 транзисторнинг базасидаги потенциални камайишига олиб келиб, VТ3 транзистор сал ёпилади, унинг Iэ3 токи камаяди, шунга яраша база ток Iб2 камаяди натижада Iю токи дастлабки холатига қайтади.

• Iк1≈(Eм-1,4)/(R1+ Rэ1),

• Iю≈ Rэ1×(Eм-0,7)/(R1× Rэ2+ Rэ1× Rэ2).

Назорат саволлари

• Аналог ИМСлар.
• АИМС ларга қўйиладиган талаблар.
• АИМСларнинг таснифланиши.
• Барқарор ток генератори (БТГ).
• Содда БТГ схемасининг ишлаш принципи.