Mustaqil ish elektronika va sxemalar

MUSTAQIL ISH

Elektronika va sxemalar

O’qituvchi------------ Raximova Gulzoda
Talaba----------------- Ko’palov Jahongir
Guruh----------------- 911_21
Mavzu:Operatsion kuchaytirgichlarga inersiyasiz nochiziqli zanjirlarning ulanishi

Reja:
KIRISH

II.ASOSIY QISM
1.Operatsion kuchaytirgichlar
2.Operatsion kuchaytirgichlarning tuzilishi
3.Operatsion kuchaytirgichlarning parametrlari va xarakteristikalari
4.Operatsion kuchaytirgichlarga inertsiyasiz rezistiv teskari aloqali zanjirlarning ulanishi
5.Operatsion kuchaytirgichlarga inertsiyali teskari aloqa zanjirlarining ulanishi
III. XULOSA

Operatsion kuchaytirgich tushunchasi 1947 yilda paydo bo'ladi. Birinchisi, birinchi analog kompyuterlarda ishlatiladigan vakuumli naychalar yordamida qurilgan. Ularning yordami bilan asosiy matematik operatsiyalarni amalga oshirish mumkin edi, masalan, qo'shish, ayirish, ko'paytirish, bo'lish, chiqarish, integratsiya va boshqalar. Shuning uchun ular "operatsion" kuchaytirgichlar deb nomlanadi ...1964 yilgacha mashhur tufayli Fairchild yarimo'tkazgich, integral mikrosxemada qurilgan birinchi monolitik operatsion kuchaytirgich kelmaydi, chunki ular bugungi kunda tarqatilmoqda. Bu muhandis Robert Jon Vidlarning ishi bo'lib, mA702 bilan belgilangan. U erdan 741 yilda mA1968 ga aylanadi, sanoat standartiga aylangan bipolyar chip.Ushbu operatsion kuchaytirgichlar (shuningdek, Op Amp deb ham nomlanadi), u joylashtirilgan elektron komponentlarga muvofiq ko'plab vazifalarni bajarishga qodir qurilmalar. Ushbu elementlar biriktiriladi uning 5 ta pimi (pin): 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. Logarifmik kuchaytirgich. Bunday kuch ay tirg ich d a chiqish kuchlanishi kirish kuchlanishi logarifmiga proporsional bo ‘ladi. Logarifmik xarakteristika hosil qilish uchun OK manfiy ТА zanjiriga diod yoki UB sxemadagi BT ulanadi. Diodli va BTli logarifmik kuchaytirgich sxem alari mos ravishda 10.15, a va b-rasm larda ko‘rsatilgan. Awalgidek, OKning ideallik xossalaridan IKlR= 0 va U ' = JJ" = 0 kelib chiqadi. Shu sababli 7; = I2. 10.15, a-rasmdagi sxema uchun 7, = и ш /Я ,1 2 = / 0[exp(t/ / )-1J~ / 0[exp(t/ I va 10.16, b-rasmdagi sxema uchun esa ^ ст о ~ ~ ^ ео е х Р(^луя I(P t) deb yozish mumkin. Logarifmik va antilogarifmik kuchaytirgichlar ko‘paytirish va bo‘lish m atematik amallarini bajarish uchun qo‘llaniladi. Haqiqatdan, sonlarni ko‘paytirish uchun ularning logarifmlarini qo‘shish yetarlidir. Uchta sonni ko‘paytirish uchun, ularning harbirini aw al o ‘zining logarifmik kuchaytirgichi kirishiga berish, so‘ngra uchta kirishli jamlovchi qurilma kirishiga uzatish lozim (10.14-rasm). a) b) I'D Г _ > I 'chio -O 1 kIR . 4 OR -ED - , Л www.ziyouz.com kutubxonasi а) R - c z *1 _ > Vi — с 1 г-L C H IO I'kir b) c) 10.17-rasm. Nol detektori sxemasi (a) va uning vaqt diagrammalari (b, d). www.ziyouz.com kutubxonasi Kuchlanish komparatori. Komparator ikki va undan ortiq signallarni o ‘zaro, yoki bir kirish signalini biror berilgan etalon kuchlanish sathi bilan solishtirish amalini bajaradi Berilgan kirish signallarini nolga teng bo'lgan etalon kuchlanish sathi bilan solish tirad ig an ko m p arato r sxem asi 10.17-rasm da ko‘rsatilgan. Buning uchun OK inverslaydigan kirishi potensiali nolga teng bo‘lgan umumiy shina bilan tutashtiriladi. Shu sababli bunday qurilma nol detektori yoki nol — indikatori deb ataladi. K u c h a y tirg ic h n in g in v ersla y d ig an k irish ig a a m p litu d a s i pm ^ pcw o™ ]/Kuo bo'lgan Um =Ums\ncot o ‘zgaruvchan kuchlanish berilgan boisin (katta signal rejimi). Komparator ishini ifodalovchi vaqt diagrammalari 10.17, b va drasmlarda ko‘rsatilgan. Diagrammalardan ko‘rinib turibdiki, kirish kuchlanishi \Um sin a>t\ UK!R2 b o ‘lgan vaqt oraliqlarida, chiqish kuchlanishi ishorasi musbat va standart + U CHIOnm qiymatiga teng bo‘ladi. UKIR] < UKlR2 bo'lgan vaqt oraliqlarida OK qayta ulanadi va uning chiqishida - ^™omaxstandart kuchlanish o ‘rnatiladi. Yuqorida ко‘rib o‘tilgan standart OK asosidagi kom paratorlar kirish signallari sekin o‘zgaruvchi, yuqori aniqlikdagi solishtiruvchi sxemalarida ishlatiladi. Gap shundaki, katta amplitudali kuchlanishlarni solishtirish rejimida OK tranzistorlari to ‘yinish rejimiga o ‘tadilar. T o‘yinish rejimi bazada noasosiy zaryad tashuvchilarning to ‘planishiga olib keladi. Bu zaryadlarni bazadan chiqarib yuborish uchun m a’lum vaqt talab qilinadi, bu esa kom paratorlarning tezkorligini pasaytiradi. Shuning uchun raqam li texnikada tezkorligi 15-^-200ns gacha bo‘lgan 521SA1-521SA4 turdagi integral kom paratorlar qoMIaniladi. Ularni loyihalashda tranzistorlar to ‘yinish rejimiga o ‘tmaydigan maxsus sxemotexnik yechim lar qo‘llaniladi.