20 - rasm. Tiristorning ulanish sxemasi (a) va VAX (b)
Tiristor ulangandan so‘ng BE boshqarish xususiyatini yo‘qotadi, natijada u yordamida tiristorni o‘chirib bo‘lmaydi. Tiristorning o‘chirish sxemalari dinistornikidek. Dinistor va tiristorlarning asosiy statik parametrlari quyidagilardan iborat: — ruxsat etilgan teskari kuchlanish UTES', — berilgan to ‘g ‘ri tokda ochiq holatdagi asbobdagi kuchlanish pasayishi Uto.g;, — ruxsat etilgan to‘g‘ri tok IYu. Dinistor va tiristorlar asosan o‘zgarmas va o'zgaruvchan toklarni qayta ulovchi sxem alarda elektron kalit sifatida qo‘llaniladi.
2.4. Simistor tuzilishi va ishlash prinsipi
Simistor - simmetrik tiristor bulib, o‘zgaruvchan tokni kommutatsiyalashga xizmat kiladi. U reversiv to‘g‘rilagichlar yoki o‘zgaruvchan tok sozlagichlari yaratish uchun ishlatilishi mumkin. Simmetrik tiristor tuzilmasi 21.a-rasmda, uning shartli belgilanishi esa 21.b-rasmdakeltirilgan. Simistor tuzilmasi turli o‘tkazuvchanlikka ega beshta yarimo‘tkazgich qatlamdan tashkil topgan bo‘lib tiristornikiga nisbatan murakkabroq tuzilishga ega. Simistor VAXi 21- rasmda keltirilgan.
Simistor VAXidan uning BE iga boshqaruvchi musbat impulьs berilganda asbob ixtiyoriy yo‘nalishda ulanishi ko‘rinib turibdi.
21-rasm. Simmetriktiristor tuzilmasi (a) va uning shartli grafik belgilanishi (b).
22-rasm. Simistor VAXi
Boshqaruvchi impulsga qo‘yiladigan talablar, simistorning asosiy xarakteristikalari va uni belgilanish tizimi tiristornikidek. Simistorni umumiy BEli qarama - qarshi parallel ulangan ikkita tiristor bilan almashtirish mumkin.
III BOB. Kuchaytirgichlar.
3.1. Bipolyar tranzistor asosidagi kuchaytirish kaskadi
Umumiy emitter sxemada ulangan bipolyar tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi eng keng tarqalgan. Kuchaytirgich tahlil qilinganda signal manbai yoki qarshilik RG bilan ketma – ket ulangan ideal kuchlanish manbai EG ko‘rinishida (5.1.a-rasm), yoki qarshilik RG bilan parallel ulangan ideal tok manbai IG ko‘rinishida (5.1.b-rasm) ifodalanishi mumkin.
a) b)
5.1 – rasm.
Agar RG va kuchaytirgich bosqichining kirish qarshiligi qiymatlari bir – biriga yaqin bo‘lsa, signal manbaining turi hisoblash aniqligiga ta’sir ko‘rsatmaydi. Agar RG kuchaytirgich bosqichining kirish qarshiligidan ancha katta bo‘lsa, 5.1.b-rasmda keltirigan signal manbaidan, aks holda esa 5.1.a-rasmda keltirigan signal manbaidan foydalanish tavsiya etiladi.
Umumiy emitter sxemada ulangan bipolyar tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi sxemasi 5.2 – rasmda keltirilgan.
Sxemani tahlil qilganda, tranzistor holati kirish kuchlanishi bilan boshqarilganda uzatish xarakteristikasi (5.3-rasm), chiqish xarakteristikalar oilasi hamda kirish xarakteristikalar oilasidan foydalanish qulay.
5.2 – rasm. 5.3 – rasm.
Uzatish xarakteristikasi - kollektor toki IK ning baza – emitter kuchlanishi UBE ga bog‘liqligi eksponensial funksiya bilan approksimatsiyalanadi.
. (6.1)
bu erda - termik potensial, IKS – proporsionallik koeffitsienti bo‘lib uning tahminiy qiymati mikroquvvatli kremniyli tranzistorlar uchun T=300 K bo‘lganda 10-9 mA tartibga ega bo‘ladi.
Kirish signali mavjud bo‘lmaganda kuchaytirgich bosqichi sokinlik rejimida bo‘ladi. Sokinlik rejimida kollektor–emittter kuchlanishining doimiy tashkil etuvchisi .
Kirishga o‘zgaruvchan kirish signalining musbat yarim davri berilsa, baza toki ortadi va u kollektor toki o‘zgarishiga olib keladi. Bu holat uzatish xarakteristikasi (5.3-rasm) dan ko‘rinib turibdi. Kollektor toki IK ning UBE kuchlanishiga bog‘liq ravishda o‘zgarishi xarakteristika tikligiSbilan ifodalanadi:
UKE = const bo‘lganda
Bu kattalikni (6.1) ifodadan foydalanib ham topish mumkin:
(6.2) .
SHunday qilib, tiklik kollektor tokiga proporsional bo‘lib, har bir tranzistorning individual xossalariga bog‘liq bo‘lmaydi. SHuning uchun bu kattalikni aniqlashda o‘lchashlar talab qilinmaydi.
Kirish signali ta’siri natijasida RK dagi kuchlanish ortadi, UKEkuchlanish esa kamayadi, ya’ni manfiy yarim davrli chiqish signali shakllanadi. Demak, bunday kuchaytirgich bosqichi chiqish va kirish kuchlanish signallari orasida 180 0 ga faza siljishini amalga oshiradi. Kollektor toki Ik
kattalikka ortadi. CHiqish kuchlanishi UCHIQ esa kattalikka kamayadi.
Demak kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti (yuklama mavjud bo‘lmaganda (IYU=0)), quyidagiga teng:
(6.3)
Masalan, agarRK =5 kOm; =25 mV; IKk=1 mA; S= 40 mA/V, u holda KU=-200.
Kollektor toki faqat UBE kuchlanishiga emas, balki UKE kuchlanishiga ham bog‘liq bo‘ladi. Bu bog‘liqlik differensial chiqish qarshiligi bilan xarakterlanadi.
UBE = const bo‘lganda,
Bu erda proporsionallik koeffitsienti UEErli kuchlanishi. UE ning qiymatlari kremniyli n-p-n tranzistorlar uchun 80-200 V atrofida bo‘ladi. rKE hisobiga
(6.5) .
Signal manbaiga nisbatan kuchaytirish bosqichi uchun kirish qarshiligi katta rolь o‘ynaydi. Uning qiymati qancha katta bo‘lsa, signal manbai shuncha kam yuklanadi va shunchalik yaxshi kirish bosqichiga uzatiladi. Kirish zanjirini yuklamaga ulangan kuchlanish manbai ko‘rinishida ifodalash uchun differensial kirish qarshiligi kattaligi kiritiladi
UKE = const bo‘lganda.
Kirish qarshiligi rBE va tiklik S orasida quyidagi bog‘liqlik mavjud:
,
bu yerda - tok uzatish differensial koeffitsienti. Amaliy hisoblar uchun quyidagi nisbatdan foydalanish mumkin:
(6.6).
Kuchaytirgich bosqichining chiqish yoki ichki qarshiligi rCHIQ bu bosqichni yuklama (keyingi bosqich) bilan o‘zaro ta’sirlashuvida katta rolь o‘ynaydi. Kuchaytirgichning chiqish qarshiligi yuklamadan tok oqib o‘tayotganda chiqish kuchlanishini kamayishiga olib keladi va bu holatni kuchaytirish koeffitsientini hisoblayotganda hisobga olish kerak bo‘ladi.
YUklama qarshiligi RYU va chiqish qarshiligi rCHIQ kuchaytirgich kuchaytirish koeffitsientini martaga kamaytiruvchi kuchlanish bo‘luvchisini hosil qiladilar. CHiqish ichki qarshiligi . Natijada yuklamadagi kuchaytirish koeffitsienti
. (6.7)
Kuchaytirish koeffitsienti temperatura o‘zgarishiga bog‘liq, chunki .
Nihoyat, tok bo‘yicha differensial kuchaytirish koeffitsienti quyidagi ifoda yordamida aniqlanadi:
UKE = const bo‘lganda.
Bu kattalik statik koeffitsientdan kollektor tokining keng o‘zgarish diapazonida sezilarli farq qilmaydi va ga teng.
Nochiziqli buzilishlarni kamaytirish va kuchaytirish koeffitsientini temperaturaviy barqarorligini oshirish maqsadida kuchaytirgich bosqichiga manfiy teskari aloqa kiritiladi.
Teskari aloqa deb chiqishdagi yoki biror oraliq zveno qurilmasi chiqishidagi energiyaning bir qismini uning kirishiga uzatishga aytiladi. Buning uchun sxemaga maxsus zanjir kiritiladi va u teskari aloqa zanjiri deb ataladi. Bu zanjir kuchaytirgich chiqishidagi quvvatning bir qismini uning kirishiga uzatishga hizmat qiladi. Bir bosqichni o‘z ichiga oladigan teskari aloqa – mahalliy, ko‘p bosqichli kuchaytirgichning xammasini o‘z ichiga oladigan teskari aloqa - umumiy deb ataladi.
Teskari aloqaning mavjudligi qurilma chiqishidagi signalning, demak kuchaytirish koeffitsientining ham ortishi yoki kamayishiga olib kelishi mumkin. Birinchi holatda kirish signali fazasi bilan teskari aloqa signali fazalari bir – biriga mos keladi va ularning amplitudalari ko‘shiladi – bunday teskari aloqa musbat teskari aloqa deb ataladi. Ikkinchi holatda esa fazalar teskari bo‘lib, amplitudalar bir - biridan ayiriladi – bunday teskari aloqa manfiy teskari aloqa deb ataladi.
Kuchaytirgichlarda faqat manfiy teskari aloqa (MTA) qo‘llaniladi. MTA ning kiritilishi signal kuchayishini kamaytiradi, lekin parametrlarning barqarorligi ortadi va nochiziqli buzilishlar kamayadi.
5.4 – rasmda manfiy teskari aloqali bir bosqichli kuchaytirgich sxemasi keltirilgan.
Bu erda MTA emitter zanjiriga RE rezistor kiritilishi bilan amalga oshirilgan. Kirish kuchlanishi UKIR ortishi bilan emitter toki ortadi, shu sababli RE rezistorda kuchlanish pasayishi ham ortadi: , chunki baza-emitter o‘tishida kuchlanish kirish kuchlanishiga nisbatan kichik bo‘ladi .
Kirish va RE rezistordagi kuchlanishilarning o‘zgarishi bir-biriga teng deb hisoblash mumkin
5.4 – rasm.
, ya’ni baza-emitter kuchlanishi o‘zarishi ni hisobga olmasa ham bo‘ladi.
RE orqali oqib o‘tayotgan tok RK dan ham oqib o‘tadi, demak, bu tokning o‘zgarishi kolektordagi rezistorda emitterdagi rezistordagiga nisbatan marta katta kuchlanish ortishiga olib keladi.
Agar ni inobatga olsak,
.
Bu ifodaga tranzistorning tokka bog‘liq bo‘lgan parametrlari kirmaydi. SHu sababli, kollektor toki emitter tokidan ancha farq qilishini hisobga olsak, MTA li kuchaytirgichning kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti kam miqdorda bo‘lsa ham tok qiymatiga bog‘liq bo‘ladi.
.
Kuchaytirgich kirish qarshiligi qiymati MTA hisobiga ortadi. CHiqish qarshiligi esa manfiy teskari aloqa hisobiga sekin ortadi va RKqiymatiga intiladi.
|
