Mavzu: “Maydon va bipolyar tranzistorlarda yig’ilgan gibrid integral sxemani loyihalash”. Reja Kirish

R_К )

. (5)

R
ЭЭ
Э

• 
  R_H
  
• 
  R_К
  

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_21Eqiymat parametri tinchlanish nuqtasi rayonidagi chiqish xarakteristikalari oilasidan foydalanib aniqlanadi ( rasm.6.b )

_{h } I_К

Б
21Э _I
 (5,8  4,3) 10^3 (50  40) 10^6
 150 _{: (6)}

h_11E parametr qiymati BQT ni kirish xarakteristikasidan aniqlanadi.

(Rasm.6a)

^h11Э
_ U _БЭ
I_Б
0,8  0,77 _{ 3,0кОм.}
(50  40) 10^6

(7)

OE sxemasi bo’yicha ulangan tranzistorni kuchaytirish koeffitsenti formula yordamida aniqlanadi:

^KОЭ

^h11Э
^h21Э ^RКЭ
 (1  h_21Э

)R_ЭЭ

, (8)

Bunda:
_{R } R_Н R_К

. (9)

R
КЭ
Н

• 
  R_К
  

R  (R  R )
0,477 10³  (0,6 10³  0,477 10³)

_RЭЭ _ Э Н К _
 331Ом _;

R_Э  R_H  R_К
0,477 10³  0,6 10³  0,477 10³

R R 0,6 10³  0,477 10³

_{RКЭ }Н К _
 266Ом _;

R_Н  R_К
0,6 10³  0,477 10³

_{K } ^{(1 h}_21Э ^)R_{ЭЭ }(1150)  331 _{ 0,944 ;}

h
ЭП
11Э
 (1 h_21Э
)R_ЭЭ
310³  (1150)  331

^KОЭ

^h11Э
^h21Э ^RКЭ
 (1  h_21Э

)R_ЭЭ

_150  266 _{ 0,924}

.
3 10³  (1  150)  266

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_S.rt=0,74mA va U_SI.rt.=U_RE+U_BE.r.t.=2,25+0,78=3,03 V U_ZI=0V bo’lganda.

, (10)
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:

C
R  ^UП
IСО

^9  8,182кОм 1,110^3

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.)

7-rasm. 2P201A tranzistorini VAX lari oilasi.
Ishchi nuqta uchun tiklik (rasm 6) formula bo’yicha hisoblanadi[7].

_{S } ^ICO _
U _ЗИ
(1,03  0,52) 10^3

 1,275

мА
_В , (12)

12- formula bilan aniqlanadi.

^КU1
 S  R_C
1,27510^3 8,18210^3 10,432

K_u1ni 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.)

i
_{R } U_C
I_C
 3.5  2.5
(0,85  0,36) 10^3
 20.4кОм

Agar 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:

^RВХЭП
 h_11Э  (1 h_21Э )  R_ЭП

 3000 151 266  43,317кОм

К  S 
^Rc ^{ R}i ^{ R}ВХ .БТ

 1,275 10^3 

8,182  20.4  43,317

10³ 

R
U1
C

• 
  R_i
  

• 
  R_C
  

• 
  ^RВХ .БТ
  

• 
  R_i
  

• 
  ^RВХ .БТ
  

8,182  20.4  43,317  8,182  20.4  43,317

 1,275  3,734  6.561

Ikki kaskadli qurilmani kuchaytirgichi shu sababli umumiy uzatish koeffitsenti aniqlanadi:

K_U=K_U1•K_U2=6.561•1,868=12.256
Olingan qiymat K_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:

К 
К_U

К
ВХ
U1

^8  0,652

12.256

(14)

^{R  К  R} 210⁶  0.652 210⁶

_RГ _ ВХ U .ВХ ВХ _
^КВХ
0,652
106,74кОм _{, (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_VX=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=0,3 dB (1,035);
M_N2=2,7 dB (1,365).

Birinchi ajratuvchi kondetsatorni sig’imi:


C_Р1   

 5,375нФ.

1

1
Ikkinchi va uchinchi ajratuvchi kondetsatorlarni sig’imi:

^СР 2
 C_P3  
 5,71мкФ.

Korreksiyalovchi kondetsator sig’imi:


M ²  1

C ^^B 
 1,942нФ.
(17)

^K 2 f R
B C
6,28 10000  8,182 10^3

.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.

_Кср: Y 
K ^KСР

. (18)

Chastotali hiralashishlarni baholash uchun teskari munosabatdan foydalaniladi va u M harfi bilan belgilanadi va chastotali hiralashish koeffitsenti deyiladi:

M  ¹
Y
_ ^КСР

К

(19)

Nisbiy kuchayish va chastotani hiralashish koeffitsenti nisbiy va logorifmik birliklarda o’lchanadi. Past chastotalar sohasida ACHH ni hisoblash formula yordamida bajariladi:

Y_H 
1
^MH1
* ¹ 
^MH 2
1 _* 1
. (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:

Y_B 
1
. (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
^YН1	0,599	0,832	0,966	0,982	0,991	0,996	0,998
^YН2	0,107	0,21	0,474	0,602	0,714	0,85	0,907
YН	0,064	0,175	0,458	0,591	0,708	0,847	0,905

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:

H
M  ¹  ¹  1,413;

M  ¹  ¹  1,413

. (22)

B
Y_H 0,708 Y_B 0,708

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; Cp₁=5,375 nF, Cp₂=5,71 mkF, Ck=1,942 nF.

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

4.