Javob; Differensial kuchaytirgichlar

Differensial kuchaytirgich haqida tushuncha. Simmetrik va nosimmetrik Differensial kuchaytirgich. DK ning asosiy parametrlari. Operatsion kuchaytirgichlar haqida tushuncha
Ok ga quyiladigan talablar. Ok ning turlari. Ok ning asosiy parametrlari.
Javob;
Differensial kuchaytirgichlar
Differensial kuchaytirgich(DK) deb ikki kirishga ega bolgan kuchaytirgichga aytiladi. Uning chiqishidagi signal kirish signallari farqiga proporsional boladi.
sodda simmetrik DK sxemasi keltirilgan. Kuchaytirgich ikkita simmetrik yelkaga ega bolib, birinchi yelka VT1 tranzistor vaRK1rezistordan, ikkinchi yelka esa VT2 tranzistor vaRK2rezistordan tashkil topgan. taminlanadi. Bu tokning barqarorligi esa barqaror tok generatori (BTG) tomonidan taminlanadi.
Mazkur sxema 50 rasmdagi sxemaga aynan oxshashligini kuzatish mumkin. Buning uchunR2vaR3rezistorlarni VT1 va VT2 tranzistorlar bilan almashtirish vaR1= RK1, R4= RK2deb hisoblash kerak. AgarRK1vaRK2qarshiliklar bir biriga teng bolsa va VT1 tranzistor parametrlari VT2 niki bilan bir xil bolsa, u holda bu sxema simmetrik boladi.
Amaliyotda tortta ulanish sxemalardan ixtiyoriy biridan foydalanish mumkin:simmetrik kirish va chiqish, simmetrik kirish va nosimmetrik chiqish, nosimmetrik kirish va simmetrik chiqish, nosimmetrik kirish va chiqish. Simmetrik kirishda kirish signali manbai DK kirishlari orasiga (tranzistorlarning bazalari orasiga) ulanadi. Simmetrik chiqishda yuklama qarshiligi DK chiqishlari oraligiga (tranzistorlarning kollektorlari orasiga) ulanadi.
Shuni takidlash kerakki, DK kuchlanishlari qiymati (moduli boyicha) bir biriga teng bolgan ikkita manbadan taminlanadi. Ikki qutbli manbadan taminlanish sokinlik rejimida umumiy shinagacha tranzistor baza potensiallarini kamaytirishga imkon beradi. Bu holat DK kirishlariga signallarni qoshimcha sath siljitish qurilmalarini kiritmasdan uzatishga imkon yaratadi.
Ikkala yelka ideal simmetrikligida kirish signallari mavjud bolmaganda (=0,=0) kollektor toklari va tranzistorlarning kollektor potensiallari bir xil boladilar, chiqish kuchlanishi esa=0. Sxema simmetrik bolganligi sababli, tranzistor xarakteristikasining sabablarga bogliq bolmagan ravishda ixtiyoriy ozgarishi, ikkala yelka toklarinig bir xil ozgarishiga olib keladi. Shu sababli sxema balansi buzilmaydi vachiqish kuchlanishi dreyfideyarli nolga teng boladi.
DK ikkala kirishiga fazasi va amplitudalari bir xil bolgan signal (sinfaz signal) berilsa=, yelkalarning simmetrikligi va BTGning mavjudligi tufayli kollektor toklari ozgarmaydi va ular ozgarishsiz va bir - biriga tengligicha qoladi.

bu yerda- emitter tokining uzatish koeffisienti.

Demak, kollektor potensiallari tengligicha qoladi, chiqish kuchlanishi esa. Bu deganiki, idel DK sinfaz kirish signallariga sezirsiz.
Agar kirish signallari amplitudasi boyicha bir xil, lekin fazalari qarama qarshi bolsa, u holda ulardifferensialdeb ataladi. Differensial signal tasiri natijasida bir yelkadagi tok ikkinchi yelkadagi tok kamayishi hisobiga ortadi, chunki toklar yigindisi doim. Bir tranzistorkollektori potensiali kamayadi, ikkinchisiniki esa xuddi shu qiymatga kamayadi. DK chiqishida potensillar farqi hosil boladi, demak, chiqish kuchlanishi.
Umumiy emitter ulanish sxemasida ishlaydigan kuchaytirgich tahlili natijalaridan foydalangan holda, differensial signal (simmetrik kirish va chiqishga ega bolgan) ning kuchaytirish koeffisienti qiymatini olamiz
Ideal DKlarda sinfaz signallarni sondirish natijasida nol dreyfi mavjud bolmaydi. Turli temperatura ozgarishlari, shovqinlar va navodkalar sinfaz signal bolishi mumkin. Real DKlarda yelkalarning absolyut simmteriyasiga erishish mukin emas, shuning uchun nol dreyfi mavjud bolib, u juda kichik qiymatga ega boladi. Differensial kirishda, yani kirish simmetrik bolganda, DK kirish qarshiligi sxemaning chap va ong yelkalari kirish qarshiliklari yigindisigateng boladi, chunki bu qarshiliklar signal manbaiga nisbatan ketma ket ulanadi. Shunday qilib,, bu yerda- UE sxemasida ulangan tranzistorning kirish qarshiligi.kattaligi tranzistorning sokinlik toki Ib ga bogliq boladi. Shuning uchun kirish signalini oshirish uchun kuchaytirgichni kichik toklar rejimida ishlatish kerak.
Differensial kuchaytirgichning kuchaytirish koeffisienti kirish signallar generatorining ulanish va chiqish signalining olchanish usuliga bogliq.
DK kuchaytirish koeffisienti simmetrik kirishda ham, nosimmetrik kirishda ham bir xil boladi.
Nosimmetrik chiqishda yuklama qarshiligi bir uchi bilan bir tranzistor kollektoriga, ikkinchi uchi bilan esa umumiy shinaga ulanadi. Bu vaqtda KUsimmetrik chiqishdagiga nisbatan 2 martaga kichik boladi.
Yuklama qarshiligi ikkinchi chiqish va umumiy shina oraligiga ulangan bolsin. Agar kirish signali 1kirishga uzatilsa, u holda chiqish signali fazasi kirish signali fazasiga mos keladi. Bu vaqtda 1 kirishga inverslamaydigan kirish nomi beriladi. Agar kirish signali 2 kirishga uzatilsa, u holda chiqish va kirish signallari fazasi bir biriga qarama qarshi boladi va 2 kirish inverslaydigan kirish deb ataldi.
Kichik kirish toklariga ega bolgan maydoniy tranzistorlar qollash natijasida differensial kuchaytirgich kirish qarshiligini sezilarli oshirish mumkin. Bu vaqtdarnbilan boshqariladigan maydoniy tranzistorlarga katta etibor qaratiladi.rnbilan boshqariladigan, kanalinturli maydoniy tranzistorlarda bajarilgan DK sxemasi 54 rasmda keltirilgan. Barqaror tok generatori VT3 vaRIda bajarilgan.RSIL1iRSIL2rezistorlari VT1 va VT2 tranzistor zatvorlariga boshlangich siljishni berish uchun moljallangan. Operatsion kuchaytirgich (OK) haqida tushuncha.
Umumiy ma’lumotlar. Operatsion kuchaytirgich (OK) – bu kuchlanish bo‘yicha yuqori kuchaytirish koeffitsiyenti (104÷106), yuqori kirish (104107 Om) va kichik chiqish (0,1÷1 kOm) qarshiliklariga ega bo‘lgan o‘zgarmas tok kuchaytirgichi. OK ikkita kirish va bitta chiqishga ega. Chiqish va kirishdagi signallarning qutbiga ko‘ra kirishlarning biri inverslaydigan (“-” ishorasi bilan belgilanadi), ikkinchisi – inverslamaydigan (“+”ishorasi bilan belgilanadi) deb ataladi.
OKning shartli belgisi 1 a, b - rasmda keltirilgan. Manba qiymatlari bir – biriga teng, lekin umumiy shinaga nisbatan ishoralari teskari bo‘lgan ikkita manbadan ta’minlanadi. Bu bilan kirish signali mavjud bo‘lmaganda chiqishda nol potensial ta’minlanadi va chiqishda ham musbat, ham manfiy signal olish imkoniyati yuzaga keladi. Real OKlarda kuchlanish manbai qiymati yo3 V ÷ yo18 V oralig‘ida yotadi. Signal umumiy shinaga ulangan simmetrik signal manbaidan 1 va 2 kirishlarga, yoki ikkita alohida manbalardan uzatilishi mumkin. Bu kirishlardan biri inverslaydigan kirish va umumiy shinaga, ikkinchisi esa – inverslamaydigan kirish va umumiy shinaga ulanadi.
OK doim teskari aloqa zanjirlari bilan qamrab olinagan bo‘ladi. Teskari aloqa zanjiri turiga ko‘ra OK analog signallar ustidan turli amallarni (operatsiyalarni) bajarishi mumkin. Bunday amallarga yig‘indi olish, integrallash, differensiallash, solishtirish, logarifmlash va boshqalar kiradi. Shuning uchun bunday kuchaytirgichlar – operatsion deb ataladi.
OK ideal kuchaytirgich element hisoblanadi va butun analog elektronikaning asosini tashkil etadi. OK yetarlicha murakkab tuzilmaga ega bo‘lib, yagona kristall yuzasida bajariladi va birvarakayiga ko‘p miqdorda ishlab chiqariladi. Shuning uchun OKni diod, tranzistor va x.z. kabi elektron sxemalarning sodda elementi kabi qarash mumkin. Hozirgi kunda OKlarning yuzlab turi ishlab chiqariladi, kichik o‘lchamga ega va juda arzon hisoblanadi.
Katta kuchaytirish olish uchun OKlar ikki yoki uch bosqichli o‘zgarmas tok kuchaytirgichlari asosida quriladi
OKlarda kirish bosqichi sifatida differensial kuchaytirigich qo‘llaniladi, bu kuchaytirish dreyfini maksimal kamaytirishga va ancha yuqori kuchaytirish olishga imkon yaratadi. U bilan kuchaytirgichning yuqori kirish qarshiligi, sinfaz signallarga sezgirlik va siljish kuchlanishi aniqlanadi. Oraliq (muvofiqlashtiruvchi) bosqichlar kerakli kuchaytirishni ta’minlaydilar va differensial kuchaytirgich chiqishidagi kuchlanish siljishini nolga yaqin qiymatgacha kamaytiradi. Oraliq bosqichlarda differensial kuchaytirgichlar kabi, bir bosqichli kuchaytirgichlar ham qo‘llaniladi. Chiqish bosqichlari OKning kichik chiqish qarshiligi va katta chiqish quvatini ta’minlashi kerak. Chiqish bosqichlari sifatida odatda AV rejimda ishlaydigan komplementar emitter qaytargich qo‘llaniladi.
Birinchi avlod operatsion kuchaytirgichlari, masalan K140UD1, uch bosqichli tuzilmasi sxema asosida n–p-n tranzistorlarda bajarilgan. Birinchi kuchaytirish bosqichi klassik differensial kuchaytirgichda bajarilgan (DK rasmiga qarang). Ikkinchi bosqich ham differensial kuchaytirgichda bajarilgan bo‘lib, bu bosqichda BTG qo‘llanilmaydi. Chiqish bosqichi A rejimida ishlaydi, ya’ni emitter qaytargich vazifasini bajaradi. Mazkur operatsion kuchaytirgichlarninng kamchiligi bo‘lib uncha katta bo‘lmagan kuchaytirish koeffitsiyenti (KU0=300÷4000) va kichik kirish qarshiligi (RKIR4 kOm) hisoblanadi.
Aytib o‘tilgan kamchiliklar ikki bosqichli sxemada yasalgan ikkinchi avlod OKlarda bartaraf etilgan. Xarakteristikalarni yaxshilash tarkibiy tranzistorlar, yuqori omli rezistorlar qo‘llash va differensial bosqich yuklama rezistorlarini dinamik yuklamalarga almashtirish hisobiga amalga oshirilgan. Bir qator ikkinchi avlod OKlari maydoniy tranzistorlarda bajarilgan, buning natijasida kirish qarshiligi yanada oshirilgan.
140UD7 turdagi kuchaytirgich keng tarqalgan ikki bosqichli OK hisoblanadi. Bu OK kuchaytirish koeffitsiyenti KU0=45000, kirish qarshiligi esa RKIR= 400 kOm.
Ma’lumotnomalarda KU0, RKIR i RChIQ qiymatlari MTAsiz OK lar uchun keltiriladi. OK chiqish bosqichini yana maksimal chiqish toki (tez ishlaydigan keng polosali OKlar uchun IChIQ,max  20 mA va quvvati katta OKlar uchun IChIQ,max  500 mA) va yuklamaning minimal qarshiligi (RYu.min  1 kOm) parametrlari ham keltiriladi
OKning asosiy xarakteristikalari bo‘lib uning amplituda (uzatish) xarakteristikalari hisoblanadi. Ular 3 – rasmda keltirilgan. Xarakteristikaning qiya (chiziqli) sohasi ishchi soha hisoblanadi, uning og‘ish burchagi KU0 qiymati bilan aniqlanadi. UChIQ,max - maksimal chiqish kuchlanishi bo‘lib, manba kuchlanishi Ye qiymatidan ozgina kichik bo‘ladi.
OKning chastota xossalari uning AChXsida aks ettiriladi. Bu xarakteristikani qurishda KU0 dBlarda ifodalanadi, chastota esa logarifm masshtabida gorizontal o‘q bo‘ylab o‘rnatiladi.
OKning bunday AChXsi logarifmik amplituda – chastota xarakteristikasi (LAChX) deb ataladi. 4 – rasmda tez ishlaydigan K140UD10 turdagi OKning LAChXsi keltirilgan. fYu – chastotadan kichik qiymatlarda kuchaytirish koeffitsiyenti 20 lg KU0 ga teng bo‘ladi, ya’ni LAChX chastota o‘qiga parallel to‘g‘ri chiziqni beradi. Kirish signalining ortishi bilan KU0 kamaya boshlaydi va f1 chastotada kuchaytirish koeffitsiyenti birga teng bo‘ladi.yasi
V +: teskari bo'lmagan kirish
V−: teskari kiritish
Vout: chiqish
VS +: ijobiy quvvat manbai
VS−: salbiy quvvat manbai
Elektr ta'minoti pinlari (VS + va VS−) har xil usulda etiketlanishi mumkin (Qarang IC quvvat manbai pinlari). Ko'pincha bu pinlar aniqlik uchun diagrammadan tashqarida qoladi va quvvat konfiguratsiyasi tasvirlangan yoki sxemadan qabul qilingan.
Elektron belgi
180p
Op amper uchun elektron diagramma belgisi. Pinalar yuqorida sanab o'tilganidek etiketlanadi.
An operatsion kuchaytirgich (ko'pincha op amp yoki opamp) a DC bilan bog'langan balanddaromad elektron kuchlanish kuchaytirgich bilan differentsial kirish va, odatda, a bir martalik chiqish.[1] Ushbu konfiguratsiyada op amp, kirish terminallari orasidagi potentsial farqdan odatda 100000 marta kattaroq bo'lgan chiqish potentsialini (elektron maydonga nisbatan) ishlab chiqaradi. Operatsion kuchaytirgichlar kelib chiqishi bo'lgan analog kompyuterlar, bu erda ular chiziqli, chiziqli bo'lmagan va chastotaga bog'liq bo'lmagan davrlarda matematik operatsiyalarni bajarish uchun ishlatilgan.

Qurilish bloki sifatida op ampning mashhurligi analog davrlar uning ko'p qirraliligi bilan bog'liq. Foydalanish orqali salbiy teskari aloqa, op-amp zanjirining xususiyatlari, uning yutug'i, kiritish va chiqish empedansi, tarmoqli kengligi va boshqalar tashqi tarkibiy qismlar tomonidan aniqlanadi va ularga unchalik bog'liq emas harorat koeffitsientlari yoki muhandislik bag'rikengligi op ampning o'zida.

Op amperlar bugungi kunda elektron qurilmalarda, shu jumladan iste'molchilar, ishlab chiqarish va ilmiy qurilmalarning keng assortimentida keng qo'llanilmoqda. Ko'pgina standart IC op amperlari atigi bir necha sent turadi; ammo, maxsus ishlash ko'rsatkichlariga ega bo'lgan ba'zi birlashtirilgan yoki gibrid operatsion kuchaytirgichlar qimmatga tushishi mumkin AQSH$100 oz miqdorda.[2] Op amperlar quyidagicha qadoqlangan bo'lishi mumkin komponentlar yoki yanada murakkab elementlar sifatida ishlatiladi integral mikrosxemalar.
Op amp - bu bitta tur differentsial kuchaytirgich. Differentsial kuchaytirgichning boshqa turlariga quyidagilar kiradi to'liq differentsial kuchaytirgich (op ampga o'xshash, lekin ikkita chiqishi bilan), asboblar kuchaytirgichi (odatda uchta op amperdan qurilgan), izolyatsiya kuchaytirgichi (asboblar kuchaytirgichiga o'xshash, ammo bardoshlik bilan umumiy rejimdagi kuchlanish bu oddiy op ampni yo'q qiladi) va salbiy teskari aloqa kuchaytirgichi (odatda bir yoki bir nechta op amper va rezistorli qayta aloqa tarmog'idan qurilgan).