X. K. Aripov, A. M. Abdullayev, N. B. Alim ova, X. X. Bustano V, ye. V. Obyedkov, sh. T. Toshm atov
Download 11.08 Mb. Pdf ko'rish
|
|
221 Sxem ada BTG V T tranzistor em itter zanjiriga ulangan bo‘lib, uning bazasi avvalgi kaskad chiqishi bilan bevosita ulangan. VT tranzistom ing em itter potensiali
qiym atga pasayadi. N atijada, A nuqtaning potensiali qanday boMishidan qat’i nazar, V nuqtaning po tensiali
и . = и л - и и - Ш ,- (9-8)
Berilgan UA da
UBe ning qiymati I 0 tok qiym atiga m os boMadi va natijada,
ning shunday qiymatini tanlash m um kinki, UB ning qiymati a w a ld a n belgilangan qiym atga mos boMsin. Sxem aning chiqishidagi signal (V nuqta) kirishdagi (A nuqta) signalni qaytarishiga ishonch hosil qilish qiyin em as. (9.8) ifoda asosida / 0= const boMgani uchun boMadi. Baza potensialining o ‘zgarishi
qiym atini o ‘zgartira olmaydi, chunki tranzistor emitteri potensiali am alda shu ondayoq baza potensiali o ‘zgarishiga mos keladi. Natijada, Д(/№=0 va
a u a = a u b
boMadi. BTGning dinam ik qarshiligi /?y=oo boMsagina, yuqoridagi ifoda o ‘rinli boMadi.
ning qiymati odatda 100 kOm -И M Om, R esa 1-K2 kOm boMadi. Shuning uchun signal uzatish koeffitsiyenti birga yaqin boMadi.
Differensial kuchaytirigichlar. 8-bobda ko‘rib chiqilgan manfiy TAli kuchaytirgich kaskadlar kuchlanish bo‘yicha kichik kuchaytirish koeffitsiyentiga ega boMgan holda yuqori barqarorlikka, nolining dreyfi kichik boMishiga qaramasdan, turli xalaqitlar ta ’siridan him oyalanm a- gan. N atijada kirishga signal berilm aganda chiqishda yolg‘on signallar paydo boMishi mumkin. X alaqitlar manbai boMib: 1. Yuqori chastotali tebranishlarni generatsiyalovchi turli qurilma- lar, masalan, radiouzatgich, yuqori chastotali apparaturalar; 2. Ishlaganida elektr zaryad hosil qiluvchi qurilm alar, masalan, elektr dvigatellar v a generatorlar, avtom obillar dvigatellarini o ‘t olidirish tizimlari va shunga o ‘xshashlar xizm at qiladi. X alaqitlar signal sifatida elektron asbobga ta ’m inot manbalari liniyalaridan yoki signal kiritish va chiqarish zanjirlaridan kirishi m umkin. Hozirgi kunda xalaqitlar bilan kurashish uchun ko‘p samarali choralar ko‘rilgan. U lam ing hammasi xalaqit signalini so‘ndirishga y o ‘naltirilgan boMib, chuqur manfiy TA kiritish shular jum lasidandir. TA foydali signal kuchaytirish koeffitsiyentini keskin kam ayishiga olib 222
keladi, chunki xalaqit signali ham, foydali signal ham, bitta kirishga beriladi. Shuning uchun, ham signal kuchaytirish koeffitsiyentini, ham xalaqitlam i so‘ndirish koeffitsiyentini oshirish uchun kuchaytirgich: - xalaqit uchun chuqur manfiy TAni ta ’minlashi; - bir vaqtda foydali signal uchun manfiy TAni yo‘qotishi kerak. Bu talablarga differensial kuchaytirgich (DK) javob beradi. DKda chiqish kuchlanishi har bir kaskad chiqish kuchlanishlarining ayirmasi sifatida shakllanib, ko‘prik sxema ko‘rinishida boMadi. Ko‘prik sxemalar oMchashlaming turli xatoliklarini kompensatsiyalash uchun qoMlaniladi. Bu xatoliklar barqarorlikni buzuvchi omillar hisobiga hosil boMadi. DKning ananaviy sxemasi 9.7a-rasmda keltirilgan. Kuchaytirgich ikkita simmetrik yelkadan tashkil topgan boMib, birinchisi VTl tranzistor va
rezistordan, ikkinchisi esa VT2 tranzistor va R K 2 rezistordan tashkil topgan. RE rezistor ikkala yelka uchun umumiy. Har bir yelka m anfiy TAli UE ulangan kaskadni tashkil etadi. Sxemaning boshlangMch ish rejimi I 0 tok bilan aniqlanuvchi BTG yoki uni o ‘mini bosuvchi katta nom inalli
rezistor bilan ta’minlanadi. D K elementlari ko‘prik sxem a hosil qiladi (9.7b-rasm). Sxema diagonallaridan biriga ikki qutbli kuchlanish manbai ± E m , ikkinchisiga esa - yuklam a qarshiligi
ulangan. Sxemadan foydalanilgan holda, k o ‘prik balansi sharti, y a’ni uning chiqish kuchlanishi
nolga teng boMadi: RyTi ' Rk 2 = RvT 2 ' Rk\ •
(9-9) Shart bajarilganda, y a’ni EM kuchlanishlar va ko‘prik yelkalari qarshiliklari o ‘zgarsa ham, balans buzilmaydi. v
1 ЧС2 П 2 9.7-rasm. Differensial kuchaytirgich (a) va uning ekvivalent sxemasi (b). 223
V T l va VT2 tranzistorlar param etrlari bir xil (/?m = /^ T2X RKl =R K2 boMgan ideal DK xususiyatlarini ko‘rib chiqamiz. = 1 !^ boMganda kollektorlar potensiallari Uki va
U K2 bir xil, natijada, yuklam adagi chiqish kuchlanishi
boMadi. Sxema sim m etrik boMgani uchun, kuchlanish manbai va tem peratura bir vaqtda o ‘zgarganda, chiqish kuchlanishi U qhiq ^ qiymati saqlanib qoladi, y a’ni ideal D K da nolning dreyfi boMmaydi. DK ikkita kuchlanish m anbaidan ta ’minlanadi. Bu m anbalarning kuchlanishlari modul bo‘yicha bir-biriga teng. Ikkinchi m anba (-Z o n in g ishlatilishi V T l va VT2 tranzistorlarlam ing em itterlari potensiallarini (E nuqta) umum iy shina potensialigacha kam aytirish imkonini beradi. Bu, birinchidan, D K kirishlariga signallar sathini siljitm asdan uzatish (kiritish), ikkinchidan, ham musbat, ham m anfiy kirish signallari bilan ishlash imkonini beradi. DK kirishlariga am plitudalari teng va fazalari bir xil signallar beraylik. Bunday signallar sinfaz signallar deb ataladi. Sinfaz signallar manbai boMib xalaqitlar xizm at qiladi. A gar sinfaz signallar m usbat boMsa, V T l va VT2 tranzistorlarning em itter toklari qiym atlari ortadi. N atijada em itter toki orttirm asi A/^ hosil boMadi va u DK yelkalari orasida teng taqsim lanadi, kollektorlar potensiallari bir xil qiym atga o ‘zgaradi. Natijada, bu holda ham
=0 boMadi. Real D K larda RKIФ R K 2 boMgani uchun chiqishda kuchlanish hosil boMadi. Sinfaz signallar uchun kuchaytirish koeffisienti
ni hisoblaymiz. D K da RE rezistor tok bo‘yicha ketm a-ket m anfiy TA hosil qiladi, tok orttirm asi esa unda m anfiy TA signalini hosil qiladi. Demak,
manfiy TAli kuchaytirgich kaskad uchun yozilgan oddiy form ula bilan hisoblanishi m umkin. D K da
rezistor em itter zanjirlar um um iy boMgani uchun
o ‘m iga 2RE ishlatish kerak, y a’ni K
= • (9 1 0 )
^
e 2R e 2R e Am alda sinfaz signal ishchi signaldan m inglarcha m arta katta boM gani sababli,
boMishiga intiliniladi. Buning uchun RE qiym ati oshirilishi kerak. Lekin IM Slarda katta nominalli rezistorlam i hosil qilish m aqsadga m uvofiq emas. Shuning uchun RE rezistor o ‘m iga katta nom inalli rezistom ing elektron ekvivalentidan foydalaniladi. Bunday 224
ekvivalent bo‘lib o ‘zgaruvchan tokka qarshiligi bir necha MOmni tashkil etuvchi BTG xizm at qiladi. M onolit IM Sda kollektor qarshiliklari tarqoqligi
3%dan
ortmaydi. Baholash uchun, RK lam ing qiymat bo‘yicha katta va kichik tom onga og‘ishi bir xil, lekin ishoralari bilan farq qiladi (eng noxush holat) deb hisoblaylik. Unda R k = 5 kOm,
R e = \ M Om boMganda, K US f ~ 0,3-10'3 tashkil etadi. Shunday qilib, masalan, agar sinfaz signal am plitu dasi 1 V boMsa, berilgan
DK chiqishida 0,3 mV ga teng yolg‘on signal paydo boMadi. Demak, bu holda kuchaytirish haqida emas, balki sinfaz signalni so‘ndirish haqida gapirish o ‘rinli boMadi. D K sim metrik boMgani sababli kirish signali
EOMar orasida teng taqsim lanadi: ulam ing birida kuchlanish
qiym atga ortadi, ikkinchisida esa shu qiym atga kamayadi.
kuchlanishi ortsin, U KIR2 esa - kamaysin. Bunda V T l tranzistom ing em itter va kollektor toklari m usbat orttirma, VT2 tranzistom ing mos toklari esa - manfiy orttirma oladi. N atijada chiqish kuchlanishi hosil boMadi UcriQ = ^ K \ ' R ki ~ ' ^лгг)" Em itter toklarining o ‘zgarishi zanjirlar uchun umumiy R f
rezistorda m anfiy TA signalini tashkil etuvchi ДС/£ =/?£(A/£l- A /f2) orttirma hosil qiladi. A gar DK ideal sim m etrik boMsa, |д/£1| = |д/а.2| va
Natijada, em itterlar potensiali o ‘zgarm as qoladi va DK uchun manfiy TA signali mavjud boMmaydi. Shu sababli DKning kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti TAsiz U E ulangan kaskad uchun ilgari yozilgan ifoda bilan aniqlanadi г
• ( 9 1 1 ) u U <Рт К a = 1,
R k =5 kOm,
IE- \ mA,
0,025 V"1 boMganda, K j j - - 200
boMadi. Amalda DKning to‘rt xil ulanishidan foydalaniladi: simmterik kirish va chiqish; sim metrik kirish va nosimmetrik chiqish; nosimmetrik kirish va sim metrik chiqish; nosim metrik kirish va chiqish. Sim metrik kirishda signal manbai DK kirishlari orasiga (tranzistorlar bazalari orasiga) ulanadi. Simmetrik chiqishda yuklama qarshiligi DK chiqishlari orasiga (tranzistorlar kollektorlar orasiga) ulanadi.
225 Nosim m etrik kirishda signal m anbai D K ning bitta kirishi va umu- miy shinasi orasiga ulanadi. N osim m etrik chiqishda yuklam a qarshiligi tranzistorlardan birining kollektori va um um iy shina oralig‘iga ulanadi. DK ning kuchaytirish koeffitsiyenti kirish signal berish usuliga, y a ’ni kirish simmetrik yoki nosim m etrikligiga bog‘liq emas. Nosim m etrik chiqishda yuklam a bir elektrodi bilan tranzistorlar dan birining kollektoriga, boshqa elektrodi bilan esa - umumiy shinaga ulanadi. Bu holda Ки sim m etrik chiqishdagiga nisbatan 2 marta kichik bo‘ladi. Nosimmetrik kirish va chiqishda, agar kirish signali DK chiqish signal! olinadigan yelka kirishiga berilgan bo‘Isa, bu holda kuchaytirishga DKning faqat bir yelkasi ishlaydi. Agar kirish signali DKning bir yelkasiga berilgan bo‘lsa-yu, chiqish signali boshqa yelka chiqishidan olinsa, birinchi holdagidek Ки ga ega bo‘lgan, inverslanmagan signal olinadi. Agar chiqish signali har doim berilgan bitta chiqishdan olinsa, DK kirishlariga «inverslaydigan» va «inverslamaydigan» degan nom beriladi. N osim m etrik kirish va chiqishli kaskad namunasi 9.8-rasm da kelti- rilgan. Bunda foydalanilm aydigan kirish kuchlanishi o ‘zgarmas sathli qilib olinadi, masalan, um um iy shinaga ulanadi. A gar kirish signali
ga berilsa, chiqishda inverslanm agan signal olinadi. Demak, Ukiri inverslamaydigan kirish, Ukir 2 esa - inverlaydigan kirish bo‘ladi. D K ning asosiy param etrlaridan biri bo‘lib sinfaz signallami so ‘ndirish koeffisienti (SSSK) hisoblanadi. SSSK deb
ni
KUS f ga
nisbatining detsibellarda ifodalangan qiym ati tushuniladi, ya’ni SSSK =
20\&KUJJF/Kujr)- VTl 9.8-rasm. N osim m etrik kirish va chiqishli DK. 226
Zamonaviy DKlarda SSSKning qiymati odatda 6 0 -4 0 0 dB orasida bo‘ladi.
D K ning keyingi asosiy parametri uning dinamik diapazonidir. Dinam ik diapazon deganda kuchaytirgich kirishidagi maksimal va minimal signallar amplitudalari nisbati tushuniladi M inimal signal DKning xususiy xalaqitlari bilan, maksimal signal esa - signal shaklining buzilishlari bilan chegaralanadi. Nochiziqli buzilishlar signal ta ’sirida tranzistor to ‘yinish yoki berk rejimga o ‘tganda hosil bo‘ladi. Hisoblar ko‘rsatishicha, ruxsat etilgan maksimal kirish signali ^ =/-£ . / £dan katta bo‘lishi m um kin emas. Bu yerda
E O ‘ning differensial qarshiligi;
sokinlik rejimidagi em itter toki. rE = 50 Om va 4 1 = 12 mA bo‘lganda
50 mV. A m alda signal buzilishlari katta boMmasligi uchun kirish signali amplitudalari
atrofida bo‘lm og‘i kerak. Gap shundaki,
ga yaqinlashgan sari, em itter toki, u bilan birgalikda,
qarshilik qiymati va kuchaytirish koeffitsiyenti juda sezilarli darajada o ‘zgaradi. Turli modifikatsiyali DKlar o ‘zlarining aniqlik parametrlari bilan
xarakterlanadi. Shunday param etrlardan biri bo‘lib, nolning siljish kuchlanishi Usil xizm at qiladi. DK chiqishida nolga teng kuchlanish olish uchun kirishga beriladigan kuchlanish qiymati siljituvchi kuchlanish deb ataladi. Gap shundaki, yelkalar assimm etriyasi hisobiga kirishda signal bo‘lmagan holda, chiqishda qandaydir kuchlanish paydo bo‘ladi. Bu kuchlanish signal sifatida qabul qilinishi mumkin. Turli DKlarda Usil qiymati 3 0 -4 0 mV b o iish i mumkin. US il ning temperaturaga bog‘liq- ligini e ’tiborga olish zarur. Bu bog‘liqlik
£(/=0,05- 70 mV/°S bilan ifodalanadi. D K ning yana bir aniqlik parametri - siljitish toki Ы 5ц dir. U kirish toklari ayirmasi&an iborat. Param etm ing an ’anaviy qiymatlari mikroam- perlardan nanoam per ulushlarigacha bo‘ladi. Siljish toki signal manbai qarshiligi RG orqali o ‘tib, unda yolg‘on signal hosil qiladi. Masalan, agar А /ж = 20 nA va
100 kOm bo‘lsa, M sn '
R g =2 mV ni tashkil etadi. 0 ‘rtacha kirish toki I k i i w r t ~ ham DKning aniqlik parametr laridan hisoblanadi. 0 ‘rtacha kirish toki siljish tokidan ancha katta qiym atga ega va turli DK larda М - Ю 3 nA bo‘ladi. 0 ‘rtacha kirish toki 227
signal m anbai qarshiligi RG orqali o ‘tib, unda kuchlanish pasayishi hosil qiladi. Bu kuchlanish o ‘zini kiruvchi sinfaz signaldek tutadi. m arta
so ‘ndirilgan ushbu kuchlanish DK chiqishida yolg‘on signal sifatida hosil bo‘ladi. DK kuchaytirish koeffitsiyenti kollektor zanjiridagi
yuklam a qarshiligiga bog‘liq bo‘ladi. Integral texnologiyada
qiym atining ortishi bilan, kristallda u egallagan yuza ortadi va tranzistorlar ish rejim lari saqlangan holda, kuchlanish m anbai qiymati ham ortadi. Shuning uchun DKlarda kuchaytirish koeffitsiyentini oshirish uchun,
rezistorlar o ‘m iga, dinam ik (aktiv) yuklam adan foydalaniladi. Dinamik yuklam a bipolar yoki m aydoniy tranzistorlar asosida hosil qilinadi. Yuklam a sifatida ikkinchi BTG ishlatilgan DK sxem asi 9.9-rasm da keltirilgan. Ikkinchi BTG
turli VT3 v a VT4 tranzistorlar asosida yaratilgan. Birinchi BTG ilgarigidek DK sokinlik rejimini belgilaydi va em itter qarshiligi sifatida ishlatiladi. VT4 VT2 V T l 9.9-rasm. Dinam ik yuklam ali DK sxem asi. B TG lam ing statik qarshiligi differensial qarshiligiga nisbatan ko‘p m arta kichik. Bu holda BTGdan sokinlik toki oqib o ‘tishi hisobiga kuch lanish pasayishi, uning statik qarshiligi bilan aniqlanadi. Signal beril- ganda kollektor toklarining o‘zgarishi hisobiga chiqish kuchlanishining o ‘zgarishi uning differensial qarshiligi bilan bog‘liq bo‘ladi. Shuning uchun (9.11) form ulada RK o ‘m iga RDIF qo‘yilishi kerak. Bunda kuchay tirish koeffitsiyentining kaskadda ruxsat etilgan m aksim al qiymati topiladi. Tashqi yuklam a ulanganda kuchaytirish koeffitsiyentining 228
absolyut qiymati faqat uning qarshiligi R Yu bilan aniqlanadi, ya’ni (9.11) form ulada
o ‘m iga RYu qo‘yilishi kerak. DK ning asosiy param etrlariga differensial va sinfaz signallami kuchaytirish koeffitsiyentidan, sinfaz tashkil etuvchini so‘ndirish koeffitsiyentidan tashqari kirish va chiqish qarshiliklari ham kiradi. Sim m etrik chiqishda yuklam a qarshiligi RYu e ’tiborga olinmaganda DK ning chiqish qarshiligi
=
+ R< 2 ' Sim m etrik kirishda DKning kirish qarshiligi chap va o ‘ng tom onlar kirish qarshiliklari yig‘indisiga teng bo‘ladi va signal m anbaiga nisbatan ketm a-ket ulangan bo‘ladi. R e =Q b oiganda: Д « * = 2 [ ( £ + 1 ) г £ + г я ] .
= 100, = 250 Om va r B = 150 О т bo‘lsin, bunda R k ir
= 5,35 kOm b o ia d i. p ning qiymati tranzistor sokinlik tokiga I B0 bog‘liq. Shuning uchun kirish qarshiligini oshirish uchun DKni kichik signal rejimida ish- latish kerak. Kaskad kuchaytirish koeffitsiyenti va DK kirish qarshiligini sezilarli oshirish m aqsadida tarkibiy tranzistorlardan foydalaniladi. K o‘proq Darlington sxemasi ishlatiladi (9.10-rasm). O+f,,
9.10-rasm. Tarkibiy tranzistorlar asosidagi DK sxemasi. B unday D K ning tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti 229
« K e =
P 1 Tarkibiy tranzistom ing kirish qarshiligi Я _ U p E _ U B E \ + U В Р Л _ D I U B E ! •
I ют г 1 В IB\ 1Bl boTadi. 0 ‘zgartirishlarni kiritib: R / a * =
R K m + ( P + l ) R K m * M m u ' Demak, tarkibiy tranzistorlar qoTlanilganda D K kirish qarshiligi m arta ortar ekan. DK kirish qarshiligini kichik kirish tokiga ega M Tlam i q o ‘llab ham oshirish m um kin. Bunday sxem alam i yaratishda p - n o ‘tish bilan boshqariluvchi M Tlar afzal hisoblanadi, chunki ular xarakteristikalari- ning barqarorligi yuqoriroq. Kanali
o ‘tish bilan boshqariladigan n - kanalli M Tlar asosidagi D K ning an’anaviy sxemasi 9.11-rasm da keltirilgan. Tok belgilovchi B TG VT3 tranzistor bilan Rj rezistor asosida hosil qilingan. Ъ+Е* c h iq VT2 VT3 9 .1 1-rasm. M Tlar asosidagi D K sxemasi. Rsiu
va Rsil 2 rezistorlar V T l va VT2 tranzistorlar zatvoriga boshlang‘ich siljitish berish uchun xizm at qiladi. DKning kirish qarshi ligi teskari siljitilgan p - n o ‘tishning differensial qarshiligidan iborat bo‘ladi va 108 1010 Om ni tashkil etadi. 230
B a’zan D K kirish qarshiligini oshirish uchun n - kanalli p - n o ‘tish bilan boshqariladigan M T va n - p - n tuzilmali BTlardan tashkil topgan tarkibiy tranzistorlardan foydalaniladi. D K lam ing barcha ko‘ril- gan turlari har xil O K lam ing kirish kaskadlari sifatida ishlatiladi. Kuchaytirgichlarning chiqish kaskadlari. Kuchaytirgichlarning chiqish kaskadlari (CHK) yuklam ada 0 ,0 К 102 Vt b o ig a n yetarlicha katta quvvatni ta ’m inlashi zarur. В uning uchun CHKlari tranzistorlari tok va kuchlanishlam ing katta qiym atlarida ishlashi kerak. Demak, kuchlanish manbaining asosiy q u w a tin i iste’mol qilishi kerak. Shuning uchun, FIKni oshirish m aqsadida sokinlik rejim ida (ya’ni signal boMmagan holda) kaskadning toki nolga yaqin b o iis h i maqbul. Em itter qaytargich turdagi bir taktli C H K lar A sin f rejim ida va FIK ning kichikligi sababli chiqish quvvatining kichik qiymatlarida ishlaydi. Chiqish q u w a ti katta CHKlarda faqat ikki taktli kuchaytirgich kaskadlar ishlatiladi. Bunday kuchaytirgichlar В va AB sin f rejimlarida tranzistorlam ing ketma-ket ishlashi bilan ta ’minlanadi. Kom plem entar ВТ (К В Т) va injeksiya - voltaik tranzistor (IVT)lar asosidagi В sinfda ishlaydigan ikki taktli kuchaytirgich sxemasi 9.12a va b-rasm da ko'rsatilgan: V Tl tranzistor
VT2 tranzistor esa - p - n - p tuzilishga ega. Tranzistorlar em itter zanjiriga yuklam a Куи ulangan boTib, ular kuchlanish qaytargich (em itter qaytargich) rejimida ishlaydi. a)
b) V T l V T3 'c h in E4 VT4 VT2 VTl VT2 -EM 9.12-rasm. В sinfida ishlaydigan ikki taktli kuchaytirgich sxemalari: ВТ (a) va IVTli (b). 231
Sxem ada absolyut qiymatlari teng + EM va
- EM ikki qutbli kuchlanish m anbalari ishlatilgan. Sokinlik rejim ida E O ‘larda kuchlanish nolga teng bo‘lgani uchun ikkala tranzistor berk b o iib , kuchlanish manbaidan energiya sarflanmaydi. K irishga UKm ning m usbat yarim davri berilganda V T l tranzistor ochiladi va yuklam a orqali
tok oqib o ‘tadi. M anfiy yarim davrda VT2 tranzistor ochiladi va
tok yuklamadan qarshi yo‘nalishda oqib o ‘tadi. Q u w a t kuchaytirilishi faqat tok kuchaytirilishi hisobiga am alga oshib, em itter va baza toklari nisbatiga teng, y a’ni f}+\ boMadi. Kuchaytir- gichning m aksim al FIK
= 78,5% ni tashkil etadi. A fsuski, В sin f kuchaytirgichlar katta nochiziqli buzilishlarga ega. B uzilishlar hosil b o iish ig a tranzistor kirish VAX boshlangMch soha- sining nochiziqligi sababdir. Kuchaytirgich uzatish xarakteristikasidagi chiqish signali shaklini ko‘rib chiqam iz (9.13-rasm). K o‘rinib turibdiki, signalning shtrixlangan sohalari kuchaytirilmaydi, y a’ni signal shakli buziladi. Bunday buzilishlar, ayniqsa, kirish signali am plitudasi U* kuchlanishga yaqin {U kir < 0,7V), y a’ni tranzistorlar am alda berk bo‘lganda sezilarli bo‘ladi. N ochiziqli buzilishlam i oldini olish uchun tranzistorlar bazalariga sath siljituvchi sxem a yordam ida siljituvchi kuchlanish beriladi. C H K ning AB sinfida ishlashini ta ’m inlash uchun qo‘llaniladigan an ’anaviy sxem alardan biri 9.14-rasm da keltirilgan. Tranzistorlar 232
Ie 2 9.13-rasm . Uzatish xarakteristikasida kuchaytirgich chiqish signalining shakli.
bazalari orasiga alohida siljituvchi kuchlanish beriladi. Bundan tashqari, tranzistorlar o ‘ta yuklanishdan, masalan, yuklam a elektrodi tasodifan kuchlanish manbaining elektrodiga ulanishidan himoyalangan.
О-Ел
9.14-rasm. AB sin f rejim ida ishlaydigan CHK sxemasi. Keltirilgan sxem a elem entlari vazifasini ko‘rib chiqamiz. VTl va VT2 chiqish tranzistorlarini boshqaruvchi kuchlanishni hosil qilish uchun kuchaytirgichda VT3 asosidagi qo‘shim cha kaskad ishlatilgan. U UE sxem ada ulangan. R ezistor
chiqish toki bo‘yicha ketm a-ket manfiy ТА zanjirini hosil qiladi. U kaskad ish rejimini barqarorlaydi. Bundan tashqari, VT3 tranzistor butun CHK kuchaytirish koeffitsiyentini oshiradi.
qarshilik qiym ati shunday tanlanadiki, A nuqta potensiali, sokinlik rejim ida nolga teng bo‘lsin. VD1 va VD2 diodlar V T l va VT2 tranzistorlar param etrlari bir xil bo‘lgani uchun В nuqta potensiali (sokinlik rejim ida kaskadning CHK kuchlanishi) ham nolga teng boTadi. V T l va VT2 tranzistorlar ikki taktli tok kuchaytirgichning yelkalarini tashkil etadi. Kirish kuchlanishining har bir yarim davrida yuklam a toki kuchaytirgichning o ‘z yelkasi bilan hosil qilinadi. VT4 va VT5 tranzistorlar V T l va VT2 tranzistorlam i o ‘ta yuklanishdan saqlash uchun xizm at qiladi. VD1 va VD2 diodlar BTG bilan birgalikda AB sinf ish rejimini ta ’minlash uchun siljitish zanjirlarini hosil qiladi. Siljitish 233
zanjirlari V T l va VT2 tranzistorlarga em itter - baza kuchlanishlam i berish uchun xizm at qiladi. BTG toki
signal m avjud boTm aganda, diodlardagi kuchlanish pasayishi kichik bo‘ladigan qilib tanlanadi, V T l va VT2 ham da VT4 va VT5 tranzistorlar deyarli berk holatda boTadi. Kuchaytirgich kaskadning ishlash prinsipini ko‘rib chiqam iz. VT3 tranzistor kirishiga signalning m usbat yarim davri berilgan bo‘lsin. U em itter toki va m os ravishda, ushbu tranzistor kollektor tokining ortishiga olib keladi. Bunda С nuqta potensiali pasayadi, chunki bu nuqtaga keluvchi tok qiymati o ‘zgarm as va BTG toki
ga teng, undan ketuvchi tok (VT3 tranzistor kollektor toki) qiymati esa ortadi. VTl tranzistor bazasi bilan ulangan С nuqta potensialining pasayishi V T l ni berkitadi va uning baza toki nolga teng bo‘lib qoladi. Lekin bunda VD1 va VD2 diodlardan o‘tuvchi tok I 0 ga teng bo‘ladi va F nuqta potensiali, С nuqta holatidek sababga ko‘ra, pasayadi. F nuqta potensiali pasayishi (VT2 tranzistor baza potensiali) VT2 tranzistor baza tokining ortishiga, demak, ushbu tranzistor em itter tokining ham ortishiga olib keladi. BTG m avjud bo‘lgani sababli baza tokining o ‘zgarishi VT3 tranzistor kollektor toki o ‘zgarishiga teng, y a’ni ' ( 9 -l 2 > VT2 tranzistor em itter toki ortishi yuklam ada to ‘g ‘ri yo‘nalishda tok paydo bo‘lishiga olib keladi. V T l tranzistor berk bo‘lgani uchun • (9 1 3 )
T ranzistor toklari orasidagi m unosabatlam i e ’tiborga olgan holda, (9.12) va (9.13) asosida: / r . = A ( A + i ) A / e3 teng bo‘ladi. Bu yerda, , f c - m os tranzistorlar baza toklarini uzatish koeffitsiyentlari qiymatlari. Shunday qilib, kaskadning tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti = Л ( / ? 2 + 1 ) . K irishga manfiy yarim davrli kuchlanish UK]R berilganda V Tl tranzistor ochiladi, VT2 tranzistor esa berk boMadi. Yuklam adagi kirish toki teskari yo‘nalishga ega boTadi. Kaskadning chiqish
qarshiligi am alda
VT2 yoki
V Tl tranzistorlam ing to ‘g ‘ri siljigan EOTari qarshiligiga teng, y a ’ni ju d a kichik boTadi. VT4 va VT5 tranzistorlam ing him oyalovchi funksiyalari quyida- gicha am alga oshadi. Normal ish rejim ida ular berk. K atta signalda yoki 234
chiqish tasodifan kuchlanish m anbaining elektrodlaridan biriga qisqa tutashganda VT4 v a VT5 tranzistorlardan biri ochiladi va natijada himoyalovchi V T l yoki VT2 tranzistorlar baza tokining bir qismi oqadi va shu bilan V T l va VT2 Uanzistorlam ing em itter - baza o ‘tishi shuntlanadi. Bu ulam i o ‘ta yuklanishdan saqlaydi. Q u w a t kuchaytirgichlarda chiqish tranzistorlari sifatida tarkibiy tranzistorlardan foydalaniladi. Ushbu prinsiplar M Tlar asosidagi CHK- larni loyihalashda ham ishlatiladi. BTlar asosidagi qurilm alarga qara- ganda bunday sxem alar nochiziqli buzilishlam ing kichikligi va tem peraturaga bardoshligi bilan farq qiladi. 9.3. O p e r a ts io n k u c h a y tir g ic h la rn in g tu z ilish i B irinchi avlodga m ansub uch kaskadli OK funksional sxemasi 9.15-rasm da keltirilgan. U kirish, muvofiqlashtiruvchi va chiqish ku chaytirish kaskadlaridan tashkil topgan. kir chiq Muvofiqlash- timvchi kaskad 9.15-rasm. Uch kaskadli OK funksional sxemasi. O K larda kirish kaskadi sifatida differensial kuchaytirigich (DK) qoNlaniladi. M a’lumki, DK chiqishdagi nol dreyfmi maksimal kamay- tirishga, yuqori kuchaytirish koeffitsiyentiga, maksimal yuqori kirish qarshiligiga va sinfaz tashkil etuvchilam i m aksim al so‘ndirishga imkon beradi. M uvofiqlashtiruvchi kaskad talab qilingan kuchaytirishni ta ’min- laydi va DK chiqishidagi o ‘zgarm as kuchlanish sathi siljishini chiqish kaskadi uchun talab etilgan qiym atgacha kamaytiradi. M uvofiqlashti ruvchi kaskad differensial yoki bir taktli kuchaytirgich b o iish i mumkin. Chiqish kaskadlari O K ning kichik chiqish qarshiligini va lozim b o ig a n chiqish q u w a tin i ta ’minlashi kerak. Chiqish bosqichlari sifatida, odatda AD sinfga m ansub kom plem entar tranzistorlar asosida hosil qilingan ikki taktli kuchaytirgich sxemalari qoilaniladi. Uch kaskadli O K ning soddalashtirilgan prinsipial sxemasi 9.16- rasm da keltirilgan. Sxem ada quyidagi elektrodlar ko‘rsatilgan: inversla maydigan kirish
inverslaydigan kirish Kir2, chiqish, ikki qutbli 235
kuchlanish m anbaiga ulash uchun xizm at qiluvchi elektrodlar -EM va
+EM, sxem aga korreksiyalovchi kuchlanish manbai ulangan elektrod U k o r - -Q+E\ E 6 lK I [ VT8 VT5 VT6 I Z V D f K iri V T l VT2 Kir2 sn V T 7 VT3 V T4 O -E , Muvofiq- lashtiruvchi kaskad Kirish kaskadi Chiqish kaskadi 9.16-rasm. Uch kaskadli O K prinsipial sxemasi. Kirish kaskadi V T l v a VT2 tranzistorlarda tuzilgan klassik DK sxemasi bo‘lib, yuklam a sifatida RKi va
R K 2 rezistorlar qo‘llanilgan. U lam ing em itter toklari o ‘zgarm asligini VT3 va VT4 tranzistorlarda qurilgan B TG ta ’minlaydi. K uchaytirgichda sochilayotgan quvvatni kam aytirish maqsadida, BTG ning
siljitish rezistori O K ning bitta kuchlanish manbaidan (-EM) ta ’minlanadi. REi va
R E2 rezistorlar yuklam a toki bo‘yicha mahalliy ketm a-ket m anfiy TAni tashkil etadi va DKning kirish qarshiligini oshiradi. M uvofiqlashtiruvchi kaskad
turdagi VT5 va VT6 tranzis torlar asosidagi DK da hosil qilingan. Q aram a-qarshi o ‘tkazuvchanlikka ega boTgan p -n -p turdagi tranzistorlam ing qoMlanilishi chiqish kaskadi chiqishidagi kuchlanishni deyarli nolgacha siljitish imkonini beradi. Birinchi kaskad chiqishida kirish signalining sinfaz tashkil etuvchisi deyarli mavjud boim ag an lig i sababli, ikkinchi kaskadda uni so ‘ndirish talab qilinmaydi. Shuning uchun VT5 va VT6 tranzistorlam ing em itter 236
zanjirlarida BTG qoMlanilmaydi. Bu holat ikkinchi kaskad toklarini m illiam per darajaga ko‘tarish va kuchaytirish koeffitsiyentini yana 30 m arta va undan yuqori qiym atga oshirish imkonini beradi. Ikkinchi kaskad nosim metrik chiqishga ega. Buning natijasida VT5 tranzistor kollektor zanjirida rezistor qo‘llanilmaydi. Ikkinchi avlodga m ansub K544UD1 turli ikki kaskadli OKning soddalashtirilgan sxem asi 9.17-rasm da keltirilgan b o iib , unda muvofiq lashtiruvchi kaskad qoilanilm agan. Shu sababli kuchaytirish koeffi tsiyenti qiymatini yuqori olish uchun kirish DKida rezistorli yuklama differensial yuklam aga almashtirilgan. Bunday sxem otexnik yechimga, ISning umumiy asosda bir xil xarakteristikalarga ega b o ig a n egizak
va
p - n - p BTlami yasash texnologiyasi o ‘zlashtirilgandan so ‘ng erishildi. Bundan tashqari, DKlarda ВТ o ‘m iga
kanalli VT2 va VT5 M Tlar ham qoilanilgan. Ular kuchaytirish va chastota xususi- yatlari BTIarga nisbatan past b o iish ig a qaramasdan, kirish toklarini keskin kamaytirish va kirish qarshiligi ortishini ta’minlaydi. V T l, VT3 va VT4 tranzistorlarda hosil qilingan BTG dinamik yuklam a hisob lanadi. DKning kirish toki VT6 va VT7 tranzistorlar asosidagi tok generatori yordam ida barqarorlashtirilgan.
о
-Ей 9.17-rasm. K544UD1 turli ikki kaskadli OK prinsipial sxemasi. 237
Chiqish kaskadi ikki bosqichdan iborat. Birinchi bosqich UE ulangan VT8 tranzistor asosida hosil qilingan b o iib , unga yuklam a toki bo‘yicha ketm a-ket m anfiy ТА zanjiri kiritilgan. Ikkinchi bosqich VT10 va V Tl 1 kom plem entar tranzistorlarda hosil qilingan AB sinfiga mansub ikki taktli q u w a t kuchaytirgichdan iborat. Yuqori chastotalarda har bir kaskad fazani siljitadi. M a iu m chastotalarda m anfiy TAli Oklar- da natijaviy faza siljishi 360° ga teng b o iib , kuchaytirgich tu rg ‘unligini y o ‘qotadi. T urg‘unlikni oshirish uchun VT8 tranzistor kollektor o ‘ti- shini shuntlovchi ichki yoki tashqi
kondensator ulanadi. Hozirgi kunda O K lam ing turli seriyalari ikki va uch kaskadli sxem alar asosida ishlab chiqarilmoqda. 9 .4 . O p e r a t s i o n k u c h a y t i r g i c h a s o s i y p a r a m e t r l a r i v a x a r a k t e r i s t i k a l a r i OKlarda DK kirish kaskadi hisoblanadi. Shuning uchun OKlar DK lar param etrlari bilan xarakterlanadi. B u param etrlar 8 bobda to ‘Iiq ko‘rib chiqilgan. Ularga: kuchaytirish koeffitsiyenti
sinfaz xalaqit- lami so ‘ndirish koeffitsiyenti
siljitish kuchlanishi U sil va uning tem peraturaga sezgirligi
o ‘rtacha kirish toki I kiho - rt , siljitish toklari AlfciK kiradi. Bundan tashqari, m anba kuchlanishi EM, iste’mol toki I jst
va q u w a ti RlST, m aksim al kirish va chiqish kuchlanishlari, maksimal chiqish toki va boshqalar ko‘rsatiladi. Kirish va chiqish qarshiliklari har doim ham asosiy param etrlar tarkibiga kiritilm aydi, ulam i kirish va chiqish toklari qiym atlaridan aniqlash mumkin. OK tezkorligi chiqish kuchlanishining o ‘sish tezligi yoki
birlik kuchaytirish chastotasi f j bilan xarakterlanadi. Bu yerda /у kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti birga teng boMadigan chastota qiymati (.£(/(/}) =1). 9.1-javdal OK param etrlari_______ _______ __________ OK avlodlari
ming
I KIR, nA / / , MGz ^U4!K ’ V/mks U sil , V
mkV/°C 1- (K140U D1) 8 7000
8 0,4
7 20 2- (K140U D7) 45 220
0,8 0,3
4,5 50 3- (K 140U D 6) 60 33 1 2,5 5 20 4- (K140U D5 va 125
100 0,3
0,005 2 10 K154UD21) 1000
1,1 1,0
1,5 0,07
0,0005 238
9.1-jadvalda turli avlodga m ansub OK turlarining ba’zi parametr lari keltirilgan. OKning asosiy xarakteristikalaridan biri bo‘lib, uning amplituda xarakteristikasi (AX) hisoblanadi. U berilgan chastotada chiqish kuchla nishining kirish kuchlanishiga bog‘liqligi
ni ifodalaydi (9.18-rasm). Inverslamaydigan kirishga signal berilsa, A X 1 - egri chiziq ko‘rinishiga, inverslaydigan kirishga berilsa 2 - egri chiziq ko‘rinishiga ega boMadi.
0 bo‘lganda ideal OK AXsi koordinata boshidan o ‘tadi. Am aliyotda OK kirishlariga siljitish kuchlanishi
beriladi. A X qiya va gorizontal sohalarga ega. X arakteristikaning qiya sohalari ishchi sohalar b o ‘lib, uning og‘ish burchagi Кц qiymati bilan belgilanadi.
+ U s ii .
boNganda chiqish kuchlanishi o ‘zgarishsiz qoladi. UcmQ.max qiym ati doim kuchlanish manbai EM qiym atidan kichik boMadi. AX chiziqli sohalari kengligi kirish kaskadi dinam ik diapazoni bilan aniqlanadi v a ± ^ 7 dan oshmaydi. O K ning chastota xossalari uning am plituda-chastota xarakteris tikasida aks ettiriladi. Bu xarakteristikani qurishda
dBlarda ifodala nadi, chastota esa logarifm m asshtabida gorizontal o ‘q bo‘ylab o ‘m a- tiladi (9.19-rasm). с U C H IQ В Inverslaydigan kirish Inversion! adyigan kirish UcHIQ^ I ' K IR UCHIQ^ Л D 9.18-rasm. OKning am plituda xarakteristikasi. 239
|
