Тошкент темир йўл муҳандислари институти “Темир йўллар электр таъминоти” куч электроника фанидан виртуал лаборатория

Uch fazali ikki yarim davrli to‘g‘rilagich sxemasi (Larionov sxemasi) tadqiq qilish. Buning uchun tasvirga bosiladi, ochilgan oynada “3f2 pp (most) ewv” sxema fayli tanlanadi. Ekranda to‘g‘rilagich sxemasi paydo bo‘ladi (23-rasm), uni ekranning o‘ng yuqori burchagidagi virtual ulagich yordamida ulanadi.

23-rasm

1. 
   Uch fazali ikki yarim davrli to‘g‘rilagichni tadqiq qilish 3-7 punkt larda ko‘rsatilgan ketma-ketlikda amalga oshiriladi. O‘lchash natijalari va to‘g‘rilangan kuchlanish ostsillogrammalarini 11i-jadvalga kiritiladi.
   

Sig‘imli va induktivli filtrlardan iborat sxemalarning biriga yuklama qarshiligi R_yukl ni 1kOm dan 50Om ga kamaytiramiz va sig‘imli filtr qo‘llanilganda to‘g‘rilangan kuchlanish pulsatsiyasi ortishi, induktivlik filtr qo‘llanilganda pulsatsiya kamayishiga ishonch hosil qilinadi. Yuklama qarshiligi dastlabki qiymatiga (1kOm) o‘rnatiladi. Bu to‘g‘rilagich uchun Fure qatori asosiy chastota 300 Hz bo‘lganda tahlil qilinadi.

11i-jadval

Natijalarni qayta ishlash

1. 
   Har bir tajriba uchun to‘g‘rilangan kuchlanishning vaqt diagrammalarini chizing.
   
2. 
   Har bir tajriba uchun to‘g‘irlash k koeffitsiyenti, pulsatsiya koeffitsiyenti va tekislash koeffitsiyenti qiymatlarini hisoblang. Filtirsiz to‘g‘rilagichlar uchun pulsatsiya koeffitsiyentlarini Fure taxlil natijalariga ko‘ra hisoblang va ularni nazariy qiymatlar bilan taqqoslang.
   
3. 
   To‘g‘rilangan kuchlanish sifati va qiymatiga to‘g‘rilagich sxemasi, yuklama qiymati , filtr sxemalari va komponentlari parametrlarining ta’siri haqida xulosa qiling.
   

5-ilova
Umumiy emitterli sxema bilan ulangan bipolyar tranzistorli kuchaytirgich kaskadini tadqiq qilish
Ishning maqsadi:

1. 
   Bipolyar tranzistorli kuchaytirgich kaskadi sxemasi va ishlash xususiyatlari bilan tanishish.
   
2. 
   Kuchaytirgichning asosiy rejim parametrlarini aniqlash.
   
3. 
   Kuchaytirgichning asosiy xarakteristikalari: amplituda, amplituda-chastota va amplituda-faza xarakteristikalarini qurish.
   

Qisqacha nazariy ma’lumotlar. Kuchaytirgich deb – elektr signallarini tok, kuchlanish yoki quvvat bo‘yicha kuchaytiruvchi elektron, elektromagnit yoki elektr mashina qurilmalariga aytiladi. Kuchaytirish ta’minlash manbayi energiyasi hisobiga amalga oshiriladi. Eng ko‘p tarqalgan kuchaytirgichlar vakuumli lampalar, tranzistorlar, tunnel diodlar va x.k ga asoslangan.
Kuchlanish (Ku), tok (Ki) va quvvat (Kr) bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyentlari mos holda quyidagi ifodalar bilan aniqlanadi:
, ,
Bunda, U_kir, I_kir – kirish kuchlanishi va toki, U_chik, I_chik – chiqish kuchlanishi va toki. Agar kuchaytirgich bir nechta kaskadlardan iborat bulib, bu kaskadlardan oldingisi chiqishi, undan oldingisi kirishiga ulangan bo‘lsa, bunday kuchaytirgichning koeffitsiyenti quyidagi ifodalardan aniqlanadi:
K_∑=K₁,K₂…..K_i
bunda, K₁,K₂……K_i – aloxida kaskadlarning kuchaytirish koeffitsiyenti.
Kuchaytirgichning f.i.k formula bilan aniqlanadi, bunda P_tm-taminlash manbayidan oluvchi quvvat, P_chik-kuchaytirgich chiqishidagi quvvat. Zamonaviy kuchaytirgichlar f.i.k 70 % dan ham ortiqroq bo‘lishi mumkin.
Kuchaytirgichning kirish R_kir va chiqishi R_chik karshiliklari mos holda quyidagi ifodalardan aniqlanadi:
,
Kuchaytirgichning teskari bog‘lanishi deb uning kirish va chiqish zanjirlari orasidagi galvanik bog‘lanishga aytiladi. Teskari bog‘lanish zanjirlari yordamida kuchaytirgich chiqishidagi energiyaning bir qismi uning kirishiga beriladi. Teskari bog‘lanish chuqurligi teskari bog‘lanish koeffitsiyenti β bilan xarakterlanadi. Bu koeffitsiyent quyidagi ifoda bilan aniqlanadi: β=U_chik/U_tb, bunda U_tb – teskari bog‘lanish zanjiri chiqishidagi kuchlanish. Agar U_tb kuchlanish U_kir bilan mos faza kuchaytirgichga berilayotgan bo‘lsa, (teskari bog‘lanishli kuchaytirgich kirish U¹_kir= U_kir = U_tb kuchlanishiga teng bo‘ladi), bunday teskari bog‘lanish musbat deb ataladi. Agar U_tb kuchlanishi U_kir bilan qarama-qarshi fazada kuchaytirgich kirishiga berilayotgan bo‘lsa (bunda, U¹_kir= U_kir - U_tb ) bunday teskari bog‘lanish manfiy deb ataladi. Teskari bog‘lanishli kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsiyenti quyidagicha aniqlanadi: K_tb=K/1= βK, bunda, K – teskari bog‘lanishsiz kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsiyenti. Formuladagi «–» ishora musbat teskari bog‘lanishga mos, bunda, K_tb>K, ya’ni kuchaytirish ortadi. Ishora «+» manfiy teskari bog‘lanishga mos keladi, bunda, K_tb, ya’ni kuchaytirish kamayadi. Elektron kuchaytirgichlarning ish rejimlari ularning xarakteristikalari bilan tavsiflanaddi.
Amplituda xarakteristikasi – kuchaytirgich chiqish kuchlanishiing kirish signalining ma’lum bir o‘zgarmas chastotasida kirish kuchlanishiga bog‘lanishi U_chik=f(U_kir) (24.a-rasm). Rasmdagi a, b – bo‘lak kuchaytirgichning seza olmaslik zonasi, bu sohada kuchaytirish koeffitsiyenti 0 ga yaqin.

a) b) d)
24-rasm

Bo‘lak b, d – kuchaytirgichning optimal ishlash zonasi bo‘lib bu sohada kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsiyenti doimiy kattalikka yaqin, kuchaytiriluvchi signal buzilishi eng kam bo‘ladi.

Optimal sohada xarakterli kattaliklar kirish kuchlanishi minimal (U_{kir min}) va maksimal (I_{kir max}) va ularga mos keluvchi chiqish (U_{chik min} va I_{chik max}) kuchlanishlardir. Kuchaytirgichning dinamik diapazoni deb nisbatga aytiladi.
Xarakteristikaning d, g – bo‘lagi kuchaytirgichning o‘ta yuklanish rejimini xarakterlaydi. Bu sohada kuchaytirish susayadi, kuchaytiriluvchi signal buzilishi ortadi.
Amplituda - chastota xarakteristika kirish kuchlanishi doimiy bo‘lganda chiqish kuchlanishning kuchaytiriluvchi signal chastotasiga bog‘lanishi - U_chik=f(f). Bu xarakteristikaning aloxida bo‘laklari (24.b- rasmda ko‘rsatilgan): a, b – kuchaytiriluvchi signallar quyi chastota diapazoni; bu sohada kuchaytirish koeffitsiyentining pasayishi kirish kuchlanishining bo‘luvchi kondensatorlarda yo‘qolishi tufayli yuzaga keladi (chastota kamayganda kondensatorlarning reaktiv qarshiligi ortadi); b, d – kuchaytirish koeffitsiyenti doimiy qiymatga ega bo‘lgan ishlash bo‘lagi; d, g – kuchaytiriluvchi signalning yuqori chastota diapazoni; bu sohada kuchaytirish koeffitsiyentining pasayishi tranzistor r-p o‘tishi orasidagi zararli sig‘im ta’siri tufayli yuzaga keladi. Agar kuchaytirgichning kirish kuchlanishi chastotasi fmin-fmax oralig‘iday chiqib ketsa, u holda kuchaytirgichda chastotali buzilishlar yuzaga keladi.
Amplituda-faza xarakteristika kuchaytirgichning kirish va chiqish kuchlanishlari orasidagi faza siljishining kuchaytiruvchi signal chastotasiga bog‘lanishi φ=f(f). Xarakteristikadan ko‘rinib turibdiki (24.d-rasmdan ko‘rinib turibdiki), kuchaytirgichning faqat optimal ishlash (b,d) sohasidagina faza siljishlar yo‘q. Xarakteristikaning boshlang‘ich va ohirgi sohalarida faza buzilishlar bo‘luvchi kondensatorlar va tranzistorlarning p-n o‘tishlari orasidagi zararli sig‘imlar ta’siri tufayli yuzaga keladi.
Bipolyar tranzistorlar bir taktli UE kuchaytirishli kaskadining ulanish sxemasi (25-rasm) tok va quvvat bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti sifati yuqori bo‘lganligi uchun elektron qurilmalarda keng qo‘llaniladi.

25-rasm

Bir taktli kuchaytirgich kaskadi elementlarining vazifalari:

C_a1, C_a2 – kirish va chiqish sig‘imlari o‘zgaruvchan va o‘zgarmas tashkil etuvchilarini ajratish uchun kondensatorlar;
R_b1, R_b2 – rezistorli bo‘lgich-baza toki I_bo ning boshlang‘ich qiymatini o‘rnatadi.
Bu tranzistorning kollektor toki I_kmax/2 qiymatdan ortib ketmasligi kerak.
Re – boshlang‘ich baza tokini temperatura bo‘yicha stabillovchi rezistor.
Ce – Kuchaytiriluvchi signallarning o‘zgaruvchan tashkil etuvchisini.
Re – rezistor yonidan kondensator bunga kaskadning kuchaytirilishi kamaymasligi kerak, ya’ni Xcel< shart bajarilishi kerak: Rk kollektor yuklama rezistori bo‘lib, uning qiymati R_k =Uke/I_kmax ifoda bilan aniqlanadi.