Bipolyar tranzistorlardagi kalit sxemalarni tadqiq etish

ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ ВА КОММУНИКАЦИЯЛАРИНИ РИВОЖЛАНТИРИШ ВАЗИРЛИГИ

МУХАММАД АЛ-ХОРАЗМИЙ НОМИДАГИ ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
“ELEKTRONIKA VA SXEMALAR 2”
fanidan

“BIPOLYAR TRANZISTORLARDAGI KALIT

SXEMALARNI TADQIQ ETISH”
mavzusidagi 1- mustaqil ish bo‘yicha ko‘rsatmalar
Bajardi _________________

TOSHKENT 2020

Ishning maqsadi:

1. 
   BT-dagi elektron kalitlarning ishlash prinsipi, asosiy xususiyatlari va parametrlarini o'rganish.
   
2. 
   BT-da tranzistor kalitining muhandislik hisobini bajarish.
   

Berilgan ma'lumotlar:

Variant	Elektr ta'minoti kuchlanishi Um, V	Yuklama qarshilik Ryu, Om	Kollektor qarshiligi RК, Ом
ххххх	10	750	150

1. 
   BT-da tranzistor kalitining parametrlarini hisoblash.
   

1-rasmda kremniyli BT ning UE ulanish sxemasi elektron kalitning prinspial sxemasi ko'rsatilgan.

1- rasm. Kremniyli BT ning UE elektron kalit sxemasi: a) prinspial sxema; b) ekvivalent sxema

Tranzistor turini tanlaymiz.

Kollektor tokini hisoblaymiz:
I_K=(U_m-U_to’y)/R_K
U_m (U_ИП) - kuchlanish manbai (10V),
U_{to’y (}U_КЭНАС) - bipolyar tranzistorning to'yinishi (odatda 0,2 dan 0,8V gacha, lekin u turli xil tranzistorlar uchun farq qilishi mumkin), biz 0,4V ni olamiz,
R_K- Kollektor qarshiligi (150 Оm).

Shunday qilib:

I_K = (10-0.4)/150 = 0.064A = 64мА
Amalda, ishonchlilik sababli, elementlar har doim ortig’i bilan tanlanishi kerak. Koeffitsientni 1,5 olamiz.
Shunday qilib, tranzistor qabul qilinadigan kollektor toki kamida 1,5 * 0.064 = 0.096A ​​va maksimal 1,5 * 10 = 15V maksimal kollektor-emitter kuchlanishiga ega bo'lishi kerak.
Berilgan parametrlarga ko'ra, BC547A tranzistori mos keladi (I_kmax = 0.1A U_ke = 45V)
BC547A bipolyar tranzistorining xarakteristikasi:
(https://www.radiolibrary.ru/reference/transistor-imp/bc547a.html)

Tuzilishi - n-p-n

Kollektor-emitter kuchlanishi: 45 V
Kollektor-baza kuchlanishi: 50 V
Emitter-baza kuchlanishi: 6 V
Kollektor toki: 0,1 A
Kollektor quvvatining ajralishi, ko'pi bilan 0,5 Vt
Tranzistorning tok bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti (hfe): 110 dan 220 gacha
O'tish tokining chegaraviy chastotasi: 150 MGz
Korpus: TO-92

Ekvivalent kalit sxemasining parametrlarini hisoblaymiz:

R_B = h_11E

1. 
   UE ulanish sxemasiga mos keladigan BC547A tranzistorining statik kirish va chiqish xarakteristikalari oilasini quramiz.
   

OE I_b = f (U_be) da U_ke = 0 V va U_ke = 10 V ga mos keladigan BC547A tranzistorining kirish xarakteristikalarini ajratib olamiz.
Tranzistorning parametrlarini o'lchash uchun 2-rasmdagi sxemani yig'dik.

2-rasm. Transistorning kirish xarakteristikalari oilasini olish sxemasi

Olingan I_B va U_BE qiymatlari 1-jadvalda umumlashtirildi. Ulardan foydalanib, biz BC547A tranzistorining statik kirish xarakteristikalarini yaratamiz.

1-jadval.

UE I_b = f (U_be) da U_ke = 0 V va U_ke = 10 V ga mos keladigan BC547A tranzistorining statik kirish xarakteristikalari oilasi.

Uкe=0В		Uкe=10В
Ib, мкА	UBE, мВ	Ib, мкА	UBE, 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

Tegishli ma'lumotlarga ko'ra, biz tranzistorning kirish xarakteristikalarining I_b = f (Ube) grafigini chizamiz (3-rasm).


3-rasm. BC547A tranzistorining kirish xarakteristikalarining I_b = f (U_be) grafigi

UE I_k = f (U_ke) da I_b = const qiymatga mos keladigan tranzistorning chiqish xarakteristikalari oilasini qurish.

UE ulanish sxemasiga mos keladigan BC547A tranzistorining statik chiqish xarakteristikalari turkumini qurish uchun biz multisim dasturiy ta'minot muhitida xarakteriograf-IV dan foydalanamiz (4-rasm). Xarakteriograf-IVdan qanday foydalanish haqida https://cxem.net/comp/comp193.php saytida batafsil tushuntirilgan.

4-rasm. Transistorning chiqish xarakteristikalari

Xarakterografda siz 5 tadan kam bo’lmagan chiqish xarakteristikalarini olishingiz kerak. Buning uchun, «параметры моделирования» oynasida, I_b baza toki uchun 5 parametr olindi. UKE kuchlanishi 0 dan 20 V gacha o'zgartirildi. Приращение= 50 мВ.

Xarakteriograf-IV yordamida 2-jadvalni to'ldiramiz. Shu bilan birga, I_b ning joriy qiymatlarini xarakteriograf qiymatiga o'rnatamiz.

2-jadval.

UE I_k = f (U_ke) ning I_b= const qiymatiga mos keladigan BC547A tranzistorining statik chiqish xarakteristikalari.

Uke, В	Ib=0 мкА	Ib=90 мкА	Ib=180 мкА	Ib=270 мкА	Ib=360 мкА	Ib=450 мкА
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

Olingan ma'lumotlarga asosida, tranzistorning chiqish xarakteristikalari grafigini I_k = f (U_ke) quramiz (4-rasm).

5-rasm. BC547A tranzistorining chiqish xarakteristikalarining I_k = f (U_ke) grafigi

shu to’plamga kiruvchi BT chiqish xarakateristikasiga quyidagi tenglama orqali , koordinata o’qlarida yotuvchi 2 ta nuqta orqali, to’g’ri chiziqli urinma o’tkazamiz, koordinata nuqtalari , koordinata o’qidagi kuchlanish va , toklar. , ifoda orqali baza toki va chiqish kuchlanishdagi kalitni ( ), aniqlovchi yuklamaning to’g’ri va egri chiziqli kesishish nuqtalarini topamiz, N –shu kabi nuqtalar soni.


6-rasm. U_KE ni aniqlash

Jadval 3. Chiqish kuchlanishining qiymatlari

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

R_B-ni aniqlaymiz

R_B = h_11э
Buning uchun 5-rasmdagi 2-nuqtadan foydalanamiz, bunda I_B2 = 180 mkA.
Kirish xarakteristikasidan h_11E-ni aniqlaymiz:

7-rasm. h_11e ni aniqlash

Rasmdan biz I_b1 = 130 mkA, I_b3 = 230 mkA, U_be1 = 686 mV, U_be3 = 733 mV ekanligini aniqlaymiz. Keyin h_11e aniqlanadi:

Shunday qilib,
R_B = h_11э=20000 Ом
BT ning kirish VAXi , da chiqish kuchlanishiga mos keladigan kuchlanishni topishga imkon beradi.

8-rasm. U_bei ni aniqlash

Keyin mos keladigan kirish kuchlanishi quyidagi ifoda bo'yicha hisoblanadi:

4-jadval. Kirish kuchlanishini hisoblash natijalari

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

Olingan qiymatlar va juftligi kalitning uzatish xarakteristikasini qurishga imkon beradi. ning Yuqori chiqish darajasi BT ning kesishish sohasiga mos keladi (6-rasmda "0" nuqtasi):

.

Chiqish darajasi pastligi to'yinish rejimiga to'g'ri keladi (6-rasmdagi "5" nuqtasi)

Uzatish xarakteristikasini quramiz:

Jadval 5. Uzatish xarakteristikasi

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-rasm. Transistor Transistor kalitining xarakteristikasi

Uzatish xarakteristikasida kalitning 3 ta sohasi mavjud: kesilgan soha – kichik darajadagi kirishdagi kuchlanishga mos keluvchi soha, aktiv soha- BT ni kesilgan rejimdan to’yinish rejimiga o’tuvchi va aksincha bo’lgan rejim, to’yinish sohasi – yuqori darajadagi kirish kuchlanishiga mos keluvchi soha.

Kalitning uzatish xarakteristikasini yanada aniq hisoblash uchun tok bo’yicha statik koeffisiyenti orqali uzatish tokining baza toki qiymatiga bog’liqligini hisobga olish kerak.