Analog integral mikrosxemalarning negiz elementlari
Barqaror tok generatori. Ixtiyoriy zanjirdan aw aldan belgilangan
qiymatli tok oqishini ta ’minlovchi elektron qurilma barqaror tok
generatori (BTG) deb ataladi. Yuklamadan oqayotgan tokning qiymati
kuchlanish manbayi, zanjir parametrlari va tem peratura o‘zgarishlariga
bog'liq bo'lmaydi.
BTGning vazifasi kirish kuchlanishi va yuklama qiymati o‘zgarganda
chiqish toki qiymatini o ‘zgarmas saqlashdan iborat bo‘lib, ular turli
funksional vazifalarni bajaruvchi analog va raqamli mikrosxemalarda
ishlatiladi.
0 ‘zgarmas tok qiymatini faqat cheksiz katta dinamik qarshilikka
ega bo‘lgan ideal tok manbayi ta ’minlashi mumkin. Ideal tok manbayi
VAXi gorizontal AB to ‘g‘ri chiziqdan iborat (9.2-rasm). UB sxemada
ulangan BTning chiqish xarakteristikasi ideal tok generatori VAXiga
yaqin bo‘ladi. Demak, UB sxemada ulangan tranzistor amalda tok
generatori vazifasini bajarishi m um kin. Lekin, tem peraturaviy
barqarorlikni va keng dinamik diapazonni ta ’minlash uchun amalda
ikkita yoki undan ko‘p tranzistor ishlatiladi.
Eng sodda BTG sxemasi 9.3-rasmda ko'rsatilgan. Sxemada I} tok
zanjiriga to ‘g‘ri siljitilgan diod ulanishli, tayanch tranzistor deb
ataluvchi VTl tranzistor ulangan. U juda kichik qarshilikka ega.
Shuning uchun VTl kuchlanish generatori vazifasini o'taydi. U RYu
boshqariluvchi zanjir bilan ketm a-ket ulangan VT2 tranzistorning
em itter — baza o'tishini kuchlanish bilan ta ’minlaydi.
VT2 tranzistor em itter — baza kuchlanishi bilan boshqarilgani
munosabati bilan uning xususiyatlari UB sxemaning xususiyatlariga
mos keladi. M a’lumki, UB ulangan sxemada aktiv rejimda kollektor
Ideal BTG VAXi.
toki kollektordagi kuchlanishga deyarli bogMiq bo‘lmaydi (9.3-rasm).
Shuning uchun ixtiyoriy RYudan o ‘tayotgan tok I2 tayanch kuchlanish
UEB7bilan aniqlanadi. I2 = 1) ekanligini am alda ko‘rsatamiz.
IE1 va IE2 toklar yuqori aniqlikda
ifoda bilan approksimatsiyalanadi, bu yerda: Ig — teskari siljitilgan
EO‘ning to ‘yinish toki. Tranzistorlarning IE0 va fT param etrlari aynan
bir xil boMgani uchun UBE1= UBE2 shartdan
yozish mumkin. Baza toki kollektor tokidan 50+100 marta kichik
bo‘ladi. Shuning uchun, hisoblashlarda I2 = 7; deb olish mumkin.
Bundagi xatolik 1+2% dan oshmaydi. Dem ak, Ry yuklama zanjiridagi
chiqish toki I2, zanjir qanday bo'lishidan q at’i nazar, kirish tokini
ham qiymat, ham yo‘nalish bo‘yicha takrorlaydi. Kirish toki qiymatiga
kelsak, u yetarli aniqlik bilan / ] = {Em - 0 . 6 ) / R ga teng.
I, tokning o ‘zgarmasligi barqarorlashgan kuchlanish manbayi EM]
dan foydalanish hisobiga erishiladi. N atijad a I2 tokning zanjir
param etrlari EM2 va RYu ga bog‘liqligi yo‘qotiladi.
Sodda BTG sxemasi
Lekin bunday BTGda /,tokning tem peratura bo'yicha barqarorligi
ta ’minlanmaydi, chunki baza toki lB2tem peratura o ‘zgarishlariga juda
bog‘liq. /^tokning tem peratura bo‘yicha barqarorligini ta ’minlash
uchun murakkabroq sxemalardan foydalaniladi.
Masalan, 9rasmda BTGning uchta tranzistorli sxemasi (Uilson
to k k o 'zg u si) k e ltirilg a n . U n d a b o sh q a ru v c h i VT1 va VT2
tranzistorlarnig baza toklari qarama-qarshi yo‘nalgan.
Sxemadan
ko‘rinib turibdi.
VT1 va VT2 tranzistorlar egizak. Ularning ishlash rejimlari bir-
birinikidan kollektor — baza kuchlanish bo'yicha farq qiladi. VT1
tranzistorning kollektor —baza kuchlanishi VT2 tranzistorning emitter —
baza kuchlanishiga teng, ya’ni qiymati kichik. VT2 tranzistorning
kollektor — baza kuchlanishi esa R rezistordagi va RYu zanjirdagi
kuchlanish pasayishlari bilan aniqlanadi va sezilarli darajada katta
bo‘lishi mumkin.
Lekin, baza toki kollektor — baza kuchlanishi qiymatiga sust
bog‘langan, shuning uchun IB= IB2. Em itter toklari ham 9.3-rasmdagi
holat sabablariga ko‘ra bir-biriga teng IE= 1а . Natijada
Aktiv tok
transformatori.
Uilson
tok ko‘zgusi sxemasi.
Bu ifodadan rasmda keltirilgan sxemada kirish va chiqish
toklarining qaytarilishi sxem adagiga qaraganda yuqoriroqligi
ko‘rinib turibdi.
Q ator integral sxemalarda tayanch toki 11 (I2« I ) qiymati katta
b o ‘lgan kichik tokli BTGlar talab etiladi. U shbu hollarda sodda
BTGning takomillashgan sxemasidan foydalaniladi.
Bu sxema tok transform atori sxemasi deb ataladi. Uning uchun
ifoda o‘rinli.
Ideallashtirilgan o ‘tish VAX (9.1) dan foydalanib,
yozish mumkin va ifodalardan
hosil qilamiz.
I2 tokning berilgan qiymati asosidan foydalangan holda
Re rezistorning qarshiligini topish mumkin
Ushbu sxema soddaligiga qaram asdan, tem peratura bo'yicha
barqarorlikni yaxshi ta ’minlaydi, chunki RErezistor orqali manfiy TA
ga ega. Hisoblashlardan temperatura bir gradusga o'zgarganda tokning
nobarqarorligi A/2=2,5 mkA ni tashkil etishi m a’lum. Bundan tashqari,
R = 1 kOm (statik qarshilik) bo‘lganda BTGning dinam ik qarshiligi 1
MOmga yaqin bo‘ladi.
O'zgarmas kuchlanish sathini siljituvchi sxema, ko‘p kaskadli
o ‘zgarmas tok kuchaytirgichlarda kaskadlarni kuchlanish bo'yicha
o ‘zaro muvofiqlashtirishda keng qoMlaniladi. Bunday sxemalar sath
translatorlari deb ham ataladi. Ular navbatdagi kaskad kirishidagi
signalning o ‘zgarmas tashkil etuvchisini siljitishi va o ‘zgaruvchan tashkil
etuvchisini buzmasdan uzatishi kerak.
Eng sodda sath siljituvchi sxema bo‘lib em itter qaytargich xizmat
qiladi. Uning chiqish (emitter) potensiali sathi baza potensiali sathidan
U‘ kattalikka past bo‘lib, signal K v « 1 koeffitsient bilan uzatiladi.
U' kattalik ochiq o ‘tish kuchlanishi deb ataladi. G ap shundaki,
normal tok rejimida (to‘g‘ri toklar /=10-3-^ 10~4 A oralig‘ida bo‘lganda),
kremniyli p —n o‘tishdagi kuchlanish 0,65^-0,7 V boladi. Mikrorejimda
esa (toklar /= 10-5^ -10-6 A bo'lganda), kuchlanishning mos o'zgarishlari
0,52-^0,57 V boMadi.
S h u n d ay q ilib , to k la r d iap a z o n ig a b o g 'liq h o ld a t o ‘g ‘ri
kuchlanishlar biroz farq qiladi, lekin diapazon oralig'ida ularni
o ‘zgarmas deb hisoblash va param etr sifatida olish mumkin. Xona
temperaturasi uchun normal rejimda If—0,7 V, mikrorejimda esa
£/‘=0,5 V deb qabul qilingan.
Agar kuchlanish sathini 2 If martaga pasaytirish kerak bo‘lsa, u
holda kuchlanish qaytargichning em itter zanjiriga to ‘g ‘ri siljitilgan
diod ulanadi.
Kuchlanish sathi U\ga marta bo‘lmagan miqdorda siljitilishi zarur
bo‘lsa, BTGdan foydalanishga asoslangan sath siljituvchi universal
sxemadan foydalaniladi. Bu sxema 9.6-rasmda keltirilgan.
Sxemada BTG VT tranzistor em itter zanjiriga ulangan bo‘lib,
uning bazasi aw algi kaskad chiqishi bilan bevosita ulangan. VT
tranzistorning em itter potensiali I0 R qiymatga pasayadi. Natijada, A
nuqtaning potensiali qanday bo‘lishidan qat’i nazar, В nuqtaning
potensiali
Kuchlanish sathini siljituvchi universal sxema.
Berilgan UAda UBEning qiymati I0 tok qiymatiga mos b o lad i va
natijada, R ning shunday qiymatini tanlash mumkinki, UBning qiymati
avvaldan belgilangan qiymatga mos bo'lsin.
Sxemaning chiqishidagi signal (B nuqta) kirishdagi (A nuqta)
signalni qaytarishiga ishonch hosil qilish qiyin emas. (9.8) ifoda asosida
I0= const bo‘lgani uchun
b o ia d i. Baza potensialining o ‘zgarishi UBE qiym atini o ‘zgartira
olmaydi, chunki tranzistor em itteri potensiali amalda shu ondayoq
baza p o ten sia li o 'z g a rish ig a m os k elad i. N a tija d a , AUBr= 0
va AUa = A U b bo‘ladi. BTGning dinam ik qarshiligi R.=oo bo‘lsagina,
yuqoridagi ifoda o‘rinli bo‘ladi. /? ning qiymati odatda 100 kOm-^ 1 MOm,
R esa 1h-2 kOm bo‘ladi. Shuning uchun signal uzatish koeffitsienti
birga yaqin bo‘ladi.
|
