Ўзбекистон республикаси ахборот ва коммуникацион технологияларини ривожлантириш вазирлиги

ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ АХБОРОТ ВА КОММУНИКАЦИОН ТЕХНОЛОГИЯЛАРИНИ РИВОЖЛАНТИРИШ ВАЗИРЛИГИ

МУХАММАД АЛ-ХОРАЗИМИЙ НОМИДАГИ

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
“Электроника ва схемалар 2” фанидан
мустақил иши

Мавзу: “БИПОЛЯР ТРАНЗИСТОРДА ЙИҒИЛГАН ЭЛЕКТРОН КАЛИТ СХЕМАСИНИ ТАДҚИҚ ЭТИШ”

Бажарди _________

ХХХХХХХХ
ТОШКЕНТ 2020

Ишнинг мақсади:

1. БТ да йиғилган электрон калит схемасини асосий характеристикалари, параметрлари ва схемани ишлаш тартибини ўрганиш.
2. БТ асосида йиғилган калит схемаси учун мухандислик хисоблашларни бажариш.
Берилганлар:

Вариант	Таъминот манбаси (ТМ) кучланиши Uтм, В	Юклама қаршилиги RЮ, Ом	Коллектордаги қаршилик RК, Ом
ххххх	10	750	150

1. БТ асосидаги транзисторли калитни параметрларини хисоблаш.
Кремнийли БТ транзистор учун умумий эмиттер (УЭ) уланишга эга бўлган электрон калитнинг принципиал схемаси 1-расмда келтирилган.


1-расм. Кремнийли БТ транзистор учун умумий эмиттер уланишга эга бўлган электрон калит схемаси: а) принципиал схемаси; б) эквивалент схемаси

Транзистор типини танлаш.
Коллектор токини хисоблаймиз:
I_К=(U_ТМ-U_КЭТ)/R_К ,
Бу ерда
U_ТМ – таъминот манбаси кучланиши (10В);
U_КЭТ – биполяр транзисторнинг тўйиниш кучланиши (ҳар хил типдаги тарнзистор учун ҳар хилда бўлади, кўпгина ҳолларда 0.2 дан 0.8В гача), ўрганилаётган холатда 0.4В қилиб оламиз;
R_К- коллектор қаршилиги (150 Ом)

Шунга асосан:

I_К = (10-0.4)/150 = 0.064A = 64мА
Амалиётда элементларнинг ишончлилигини эътиборга олган ҳолда қийматлари захира билан олинади, шунинг учун 1.5 коэффициентда оламиз.
Рухсат этилган коллектор токи 1.5*0.064=0.096А дан кам бўлмаган ва коллектор-эмиттер кучланишининг максимал қиймати 1.5*10=15В дан кам бўлмаган транзистор танланади.
Берилган парметрлар бўйича BC547A транзистори (I_kмакс=0.1А Uкэ=45В) мос келади. BC547A транзисторнинг характеристикилари (https://www.radiolibrary.ru/reference/transistor-imp/bc547a.html):
Тузилиши: n-p-n
Коллектор-эмиттер кучланиши: 45 В дан катта бўлмаган.
Коллектор-база кучланиши: 50 В дан катта бўлмаган.
Эмиттер-база кучланиши: 6 V
Коллектор токи: 0.1 А дан катта бўлмаган
Коллектор қуввати сочилиши: 0.5 Вт дан катта бўлмаган
Транзисторнинг ток бўйича кучайтириш коэффициенти (h_fe): 110 дан 220 гача.
Ток бўйича узатиш коэффициентини чегаравий частотаси: 150 МГц
Корпус: TO-92

Калитнинг эквивалент схемасини параметрларини аниқлаймиз:

R_Б = h_11э

1. 
   . УЭ схемаси учун BC547A транзисторнинг кириш ва чиқиш характеристикалари оиласини қуриш.
   

УЭ схемасига учун U_кэ = 0 В ва U_кэ = 10 В бўлганида BC547A транзисторнинг кириш характеристикасини I_б = f(U_бэ) ни олиш.

Транзисторнинг параметрларини ўлчаш учун 2- расмдаги схемани йи-амиз.



2- расм. Транзисторнинг статик кириш характеристикаси оиласини олиш схемаси

I_Б ва U_БЭ ларнинг олинган қийматларини 1-жадвалга киритамиз ва бу қийматлар асосида BC547A транзисторнинг статик кириш характеристикаси оиласини қурамиз.

1-жадвал
УЭ уланиш схемаси учун U_кэ = 0 В и U_кэ = 10 В бўлганида BC547A транзисторнинг статик кириш характеристикаси оиласи, яъни I_б = f(U_бэ) боғлиқлиги

UКЭ=0В		UКЭ=10В
IБ, мкА	UБЭ, мВ	IБ, мкА	UБЭ, мВ
25	546	25	652
50	566	50	673
75	578	75	685
100	587	100	694
125	593	125	701
150	599	150	706
175	603	175	711
200	607	200	715
250	614	250	721
300	620	300	727
350	624	350	731
400	628	400	736
450	632	450	739
500	635	500	742

Берилган қийматларга мос равишда транзисторнинг кириш характеристикаси I_б = f(U_бэ) ни графигини чизамиз (3- расм).

3- расм. BC547A транзисторнинг кириш характеристикаси I_б = f(U_бэ) ни графиги

УЭ уланиш схемасига мос равишда транзисторнинг чиқиш характеристикаси оиласи, яъни I_б = const бўлганида I_к = f(U_кэ) боғлиқлиги олиш.

УЭ уланиш схемасига мос равишда BC547A транзисторнинг статик чиқиш характеристикаси оиласи, яъни I_б = const бўлганида I_к = f(U_кэ) боғлиқлиги олиш учун Мультисим дастури муҳитидаги характериограф-IV ни қўллаймиз (4-расм). Характериограф-IV ни қўллаш бўйича маълумотларни https://cxem.net/comp/comp193.php сайтидан олиш мумкин.

4-расм. Транзисторнинг статик чиқиш характеристикаси оиласини олиш

Характериограф ёрдами чиқиш характеристикасини 5 дан кам бўлмаган шахобчалари олиниши керак. Бунинг учун «параметры моделирования» дарчасида I_{_b} параметри учун «приращение» =5 ўрнатилади.

U_КЭ кучланишини 0 дан 20 В гача ўзгартирамиз. Бунда “Приращение= 50 мВ”.
Характериограф-IV ёрдамида 2- жадвал тўлдирамиз.
Бунда I_{_b} қиймати ўрнига характериографдан олинган қиймат қуйилади.
УЭ уланиш схемасига мос равишда транзисторнинг чиқиш характеристикаси оиласи, яъни I_б = const бўлганида I_к = f(U_кэ) боғлиқлиги жадвали
2-жадвал

UКЭ, В	IБ=0 мкА бўлганида IК	IБ=90 мкА бўлганида IК	IБ=180 мкА бўлганида IК	IБ=270 мкА бўлганида IК	IБ=360 мкА бўлганида IК	IБ=450 мкА бўлганида IК
0	0	0	0	0	0	0
0,125	0	5,64	10,59	14,77	18,42	21,67
0,25	0	9,08	16,26	22,07	27,01	31,37
0,5	0,00001	9,53	17,13	23,28	28,54	33,17
1,0	0,00003	10,43	18,85	25,72	31,61	36,83
2,0	0,00008	12,23	22,29	30,59	37,76	44,14
3,0	0,0001	14,03	25,74	35,46	43,9	51,41
4,0	0,0002	15,83	29,18	40,33	50,05	58,76
5,0	0,0003	17,62	32,63	45,21	56,19	66,07
6,0	0,0004	19,12	36,07	50,08	62,34	73,38
7,0	0,0005	21,22	39,52	54,95	68,49	80,69
8,0	0,0006	23,02	42,96	59,82	74,64	88
9,0	0,0008	24,81	46,41	64,69	80,78	95,31
10	0,0009	26,61	49,85	69,78	86,93	102,62
15	0,0019	35,59	67,07	93,92	117,66	139,17
20	0,003,3	44,53	84,19	118,13	148,21	175,5

Жадвал асосида транзисторнинг чиқиш характеристикаси I_к = f(U_кэ) ни қурамиз (5-расм)

5-расм. BC547A транзисторнинг чиқиш характеристикаси I_к = f(U_кэ) ни графиги

БТ нинг чиқиш характеристикаси оиласи графигида тенгликка мос равишда координата ўқида ётувчи иккита нуқта орқали юклама чизиғини ўтказамиз: кучланиш ўқи бўйича I_k=0, _{нуқталари ва ток ўқи бўйича Ik=UТМ /Rкэ=64мА, Ukэ=0.}
Юклама чизиғи билан характеристиканинг кесишмаларидан I_б ва калитнинг чиқиш кучланишлари U_чиқi=U_кэi (i=1,…,N) қийматлари олинади, бу ерда N – нуқталар сони.

6-расм. U_КЭi қийматини аниқлаш
Чиқиш кучланишининг қийматлари
3-жадвал

UКЭi, В	UКЭ0	UКЭ1	UКЭ2	UКЭ3	UКЭ4	UКЭ5
Uчиқi=UКЭi, В	8,3	7	4,6	3,6	2,9	2,5

R_Б ни аниқлаймиз

R_Б = h_11э
Бунинг учун 5-расмдаги I_Б2=180 мкА бўлганида 2 нуқта (юклама чизиғининг ўртаси) ишлатилади.
h_11э параметрини кириш характеристикасидан аниқлаймиз:

7-расм. h_11э параметрини аниқлаш
6-расмдан I_б1=130 мкА, I_б3=230 мкА, U_бэ1=686 мВ, U_бэ3=733мВ қийматларни оламиз. У холда h_11э қуйидагича аниқланилади:



R_Б = h_11э=20000 Ом
БТ нинг U_кэ≠0 даги кириш вольт-ампер характеристикаси I_б=f(U_БЭ) чиқиш кучланиши U_чиқi га мос келувчи U_БЭi қийматини аниқлашга имкон беради.

8-расм. U_бэi ни қийматини аниқлаш
У холда мос келувчи кириш кучланиши қуйидаги ифода ёрдамида аниқланилади:
.
Кириш кучланиши қийматларини хисоблаш натижалари
4-жадвал

UБЭi, В	UБЭ0	UБЭ1	UБЭ2	UБЭ3	UБЭ4	UБЭ5
	0,622	0,692	0,712	0,722	0,736	0,740
Uвхi, В	Uвх0	Uвх1	Uвх2	Uвх3	Uвх4	Uвх5
	0	2,492	4,312	6,122	7,936	9,74

Олинган U_чиқi ва U_кирi қийматларининг жуфтликлари калитнинг узатиш характеристикасини қуришга имкон беради.

_{Чиқиш кучланишининг юқори сатҳи (6-расмда “0” нуқта) БТ нинг кесиш режимига мос келади:}
.
_{Пастки чиқиш сатҳи (6-расмда “5” нуқта) БТ нинг тўйиниш режимига мос келади:}
.
Узатиш характеристикасини қурамиз:

Узатиш характеристикаси

5- жадвал

Uвхi, В	0	2,492	4,312	6,122	7,936	9,74
Uвыхi, В	8,3	7	4,6	3,6	2,9	2,5

9- расм.Транзистор асосида йиғилган калитнинг узатиш характеристикаси

Калитнинг узатиш характеристикасида учта соҳа мавжуд: кириш кучланишининг кичик сатҳига мос келувчи кесиш соҳаси, БТ ни кесиш режимидан тўйиниш режимига ўтишига ёки аксинча холатига мос келувчи фаол соҳаси (актив соҳа); кириш кучланишининг катта сатҳига мос келувчи тўйиниш соҳаси.
_{Калитнинг} узатиш характеристикасини янада аниқроқ хисоблашда ток бўйича статик узатиш коэффициентини база токи қиймати _{га боғлиқлиги эътиборга олиниши керак.
Хулоса:
///////////////////////////}