Ims chiqish kaskadlari

8 -ma’ruza
IMS CHIQISH KASKADLARI


Reja: CHiqish kaskadlari haqida tushuncha
Bir taktli chiqish kaskadlari
Ikki taktli chiqish kaskadlari

Kuchaytirgichlarning chiqish kaskadlari (CHK) yuklamada 0,01÷10² Vt bo‘lgan etarlicha katta quvvatni ta’minlashi zarur. Buning uchun CHKlari tranzistorlari tok va kuchlanishlarning katta qiymatlarida ishlashi kerak. Demak, kuchlanish manbaining asosiy quvvatini iste’mol qilishi kerak. SHuning uchun, FIKni oshirish maqsadida sokinlik rejimida (ya’ni signal bo‘lmagan holda) kaskadning toki nolga yaqin bo‘lishi maqbul.

Emitter qaytargich turdagi bir taktli CHKlar A sinf rejimida va FIKning kichikligi sababli chiqish quvvatining kichik qiymatlarida ishlaydi.
CHiqish quvvati katta CHKlarda faqat ikki taktli kuchaytirgich kaskadlar ishlatiladi. Bunday kuchaytirgichlar V va AV sinf rejimlarida tranzistorlarning ketma-ket ishlashi bilan ta’minlanadi.
Komplementar BT va injeksiya – voltaik tranzistorlar asosidagi V sinfda ishlaydigan ikki taktli kuchaytirgich sxemasi 6.1, a va b – rasmda ko‘rsatilgan: VT1 tranzistor n – p – n, VT2 tranzistor esa - p – n – p tuzilishga ega. Tranzistorlar emitter zanjiriga yuklama R_YU ulangan bo‘lib, ular kuchlanish qaytargich (emitter qaytargich) rejimida ishlaydi.
a) b)



8.1 – rasm. V sinfida ishlaydigan ikki taktli kuchaytirgich sxemalari:
BT (a) va IVTli (b).

Sxemada absolyut qiymatlari teng + E_M va - E_M ikki qutbli kuchlanish manbalari ishlatilgan. Sokinlik rejimida EO‘larda kuchlanish nolga teng bo‘lgani uchun ikkala tranzistor berk bo‘lib, kuchlanish manbaidan energiya sarflanmaydi.

Kirishga U_KIR ning musbat yarim davri berilganda VT1 tranzistor ochiladi va yuklama orqali I_E1 tok oqib o‘tadi. Manfiy yarim davrda VT2 tranzistor ochiladi va I_E2 tok yuklamadan qarshi yo‘nalishda oqib o‘tadi. Quvvat kuchaytirilishi faqat tok kuchaytirilishi hisobiga amalga oshib, emitter va baza toklari nisbatiga teng, ya’ni β+1 bo‘ladi. Kuchaytirgichning maksimal FIK η = 78,5 % ni tashkil etadi.
Afsuski, V sinf kuchaytirgichlar katta nochiziqli buzilishlarga ega. Buzilishlar hosil bo‘lishiga tranzistor kirish VAX boshlang‘ich sohasining nochiziqligi sababdir. Kuchaytirgich uzatish xarakteristikasidagi chiqish signali shaklini ko‘rib chiqamiz (6.2 – rasm). Ko‘rinib turibdiki, signalning shtrixlangan sohalari kuchaytirilmaydi, ya’ni signal shakli buziladi. Bunday buzilishlar, ayniqsa, kirish signali amplitudasi U^* kuchlanishga yaqin (U_KIR ≤ 0,7 V), ya’ni tranzistorlar amalda berk bo‘lganda sezilarli bo‘ladi.

8.2 – rasm. Uzatish xarakteristikasida kuchaytirgich
chiqish signalining shakli.

Nochiziqli buzilishlarni oldini olish uchun tranzistorlar bazalariga sath siljituvchi sxema yordamida siljituvchi kuchlanish beriladi.

CHKning AV sinfida ishlashini ta’minlash uchun qo‘llaniladigan ananaviy sxemalardan biri 6.3 – rasmda keltirilgan. Tranzistorlar bazalari orasiga alohida siljituvchi kuchlanish beriladi. Bundan tashqari, tranzistorlar o‘ta yuklanishdan, masalan, yuklama elektrodi tasodifan kuchlanish manbaining elektrodiga ulanishidan himoyalangan.
Keltirilgan sxema elementlari vazifasini ko‘rib chiqamiz.
VT1 va VT2 chiqish tranzistorlarini boshqaruvchi kuchlanishni hosil qilish uchun kuchaytirgichda VT3 asosidagi qo‘shimcha kaskad ishlatilgan. U UE sxemada ulangan. Rezistor R chiqish toki bo‘yicha ketma – ket manfiy TA zanjirini hosil qiladi. U kaskad ish rejimini barqarorlaydi. Bundan tashqari, VT3 tranzistor butun CHK kuchaytirish koeffitsientini oshiradi. R qarshilik qiymati shunday tanlanadiki, A nuqta potensiali, sokinlik rejimida nolga teng bo‘lsin. VD1 va VD2 diodlar VT1 va VT2 tranzistorlar parametrlari bir xil bo‘lgani uchun V nuqta potensiali (sokinlik rejimida kaskadning CHK kuchlanishi) ham nolga teng bo‘ladi.
VT1 va VT2 tranzistorlar ikki taktli tok kuchaytirgichning elkalarini tashkil etadi. Kirish kuchlanishining har bir yarim davrida yuklama toki kuchaytirgichning o‘z elkasi bilan hosil qilinadi. VT4 va VT5 tranzistorlar VT1 va VT2 tranzistorlarni o‘ta yuklanishdan saqlash uchun xizmat qiladi. VD1 va VD2 diodlar BTG bilan birgalikda AV sinf ish rejimini ta’minlash uchun siljitish zanjirlarini hosil qiladi. Siljitish zanjirlari VT1 va VT2 tranzistorlarga emitter – baza kuchlanishlarni berish uchun xizmat qiladi.
BTG toki I₀ signal mavjud bo‘lmaganda, diodlardagi kuchlanish pasayishi kichik bo‘ladigan qilib tanlanadi, VT1 va VT2 hamda VT4 va VT5 tranzistorlar deyarli berk holatda bo‘ladi.

8.3 – rasm. AV sinf rejimida ishlaydigan CHK sxemasi.

Kuchaytirgich kaskadning ishlash prinsipini ko‘rib chiqamiz. VT3 tranzistor kirishiga signalning musbat yarim davri berilgan bo‘lsin. U emitter toki va, mos ravishda, ushbu tranzistor kollektor tokining ortishiga olib keladi. Bunda S nuqta potensiali pasayadi, chunki bu nuqtaga keluvchi tok qiymati o‘zgarmas va BTG toki I₀ ga teng, undan ketuvchi tok (VT3 tranzistor kollektor toki) qiymati esa ortadi. VT1 tranzistor bazasi bilan ulangan S nuqta potensialining pasayishi VT1 ni berkitadi va uning baza toki nolga teng bo‘lib qoladi. Lekin bunda VD1 va VD2 diodlardan o‘tuvchi tok I₀ ga teng bo‘ladi va F nuqta potensiali, S nuqta holatidek sababga ko‘ra, pasayadi. F nuqta potensiali pasayishi (VT2 tranzistor baza potensiali) VT2 tranzistor baza tokining ortishiga, demak, ushbu tranzistor emitter tokining ham ortishiga olib keladi. BTG mavjud bo‘lgani sababli baza tokining o‘zgarishi VT3 tranzistor kollektor toki o‘zgarishiga teng, ya’ni

. (8.1)

VT2 tranzistor emitter toki ortishi yuklamada to‘g‘ri yo‘nalishda tok paydo bo‘lishiga olib keladi. VT1 tranzistor berk bo‘lgani uchun

. (8.2)

Tranzistor toklari orasidagi munosabatlarni e’tiborga olgan holda, (8.1) va (8.2) asosida:

teng bo‘ladi. Bu erda β₃ , β₂ – mos tranzistorlar baza toklarini uzatish koeffitsientlari qiymatlari.

SHunday qilib, kaskadning tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti


.
Kirishga manfiy yarim davrli kuchlanish U_KIR berilganda VT1 tranzistor ochiladi, VT2 tranzistor esa berk bo‘ladi. YUklamadagi kirish toki teskari yo‘nalishga ega bo‘ladi.
Kaskadning chiqish qarshiligi amalda VT2 yoki VT1 tranzistorlarning to‘g‘ri siljigan EO‘lari qarshiligiga teng, ya’ni juda kichik bo‘ladi.
VT4 va VT5 tranzistorlarning himoyalovchi funksiyalari quyidagicha amalga oshadi. Normal ish rejimida ular berk. Katta signalda yoki chiqish tasodifan kuchlanish manbaining elektrodlaridan biriga qisqa tutashganda VT4 va VT5 tranzistorlardan biri ochiladi va natijada himoyalovchi VT1 yoki VT2 tranzistorlar baza tokining bir qismi oqadi va shu bilan VT1 va VT2 tranzistorlarning emitter – baza o‘tishi shuntlanadi. Bu ularni o‘ta yuklanishdan saqlaydi.
Quvvat kuchaytirgichlarda chiqish tranzistorlari sifatida tarkibiy tranzistorlardan foydalaniladi. Ushbu prinsiplar MTlar asosidagi CHKlarni loyihalashda ham ishlatiladi. BTlar asosidagi qurilmalarga qaraganda bunday sxemalar nochiziqli buzilishlarning kichikligi va temperaturaga bardoshligi bilan farq qiladilar.


Nazorat savollari

1. 
   Kuchaytirish CHK sxemalari.
   
2. 
   CHKlarining ishlash prinsiplari.
   
3. 
   CHKlari ish rejimlari haqida ma’lumot bering.
   
4. 
   CHKlari asosiy xarakteristikalari haqida ma’lumot bering.