O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim fan va innovatsiyalar vazirligi islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universitetining qo‘qon filiali

Tiristor tuzilishi va ishlash prinsipi
Tiristor dinistorga o‘xshash tuzilmaga ega bo‘lib, baza sohalaridan biri boshqaruvchi bo‘ladi. Agar bazalardan biriga boshqaruvchi tok berilsa, mos tranzistorning uzatish koeffitsienti ortadi va tiristor ulanadi.
Boshqaruvchi elektrod (BE) joylashgan sohasiga mos ravishda tiristorlar katod bilan va anod bilan boshqaruvchilarga ajratiladi. BElarning joylashishi va tiristorlarning shartli belgilanishi 4.6 - rasmda keltirlgan.
BE ga signal berilganda yopiluvchi tiristorlar ham mavjud. Bunday tiristorlarning BE toki tiristor uzilayotganda asosiy kommutatsiyalanayotgan tokka qiymat jihatdan yaqinlashgani uchun chegaralangan lollarda qo‘llaniladi.

4.6-rasm Katod (a) va anod (b) orkali boshkariluvchi tiristor
tuzilmasi va shartli belgilanishi

Tiristorning ulanish sxemasi va VAXsi 4.7- rasmda keltirilgan. Tiristorning dinistordan farqi shundaki, ulanish kuchlanishi BE zanjiridagi tokni o‘zgartirib rostlanadi. SHunday kilib, tiristor ulanish kuchlanishi boshqariladigan dinistorga ekvivalent.

4.7-rasm.Tiristorning ulanish sxemasi (a) va VAXi (b).
Tiristor ulangandan so‘ng BE boshqarish xususiyatini yuqotadi, 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 U_tec,
berilgan tugri tokda ochik xolatdagi asbobdagi kuchlanish pasayishi^U_tur,
ruxsat etilgan tugri tok I_yu.
Dinistor va tiristorlar asosan o‘zgarmas va o‘zgaruvchan toklarni qayta ulovchi sxemalarda elektron kalit sifatida qo‘llaniladi.


Nazorat savollari
1. Tiristorning ishlash prinsipini ikkita n-p-n va p-n-p (yoki aksincha) tranzistorlar ulanish modelida tushuntiring.
2. n – sohaga tushgan elektronlar qanday qilib kovaklarning qarshi injeksiyasini hosil qilishini tushuntiring.
3. Tunnel diod VAXi bilan tiristor VAXi orasidagi farq nimada?
4. Tiristorning asosiy parametrlari nomini va ularning qiymatlarini keltiring.
5. Dinistor asosidagi tok kalitining ishlash prinsipini tushuntiring.
6. Tiristor asosidagi tok kalitining ishlash prinsipini tushuntiring.

6-Mavzu: Tranzistor asosidagi bir kaskadli kuchaytirgich parametrlarini o‘rganish.

Ishdan maqsad: Tranzistor asosidagi bir kaskadli kuchaytirgich parametrlarini o‘rganish
Bipolyar tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi.
Umumiy emitter sxemada ulangan bipolyar tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi eng keng tarqalgan. Kuchaytirgich tahlil qilinganda signal manbai yoki qarshilik R_G bilan ketma – ket ulangan ideal kuchlanish manbai E_G ko‘rinishida (4.1.a-rasm), yoki qarshilik R_G bilan parallel ulangan ideal tok manbai I_G ko‘rinishida (4.1.b-rasm) ifodalanishi mumkin.

a) b)
14.1 – rasm.

Agar R_G va kuchaytirgich bosqichining kirish qarshiligi qiymatlari bir – biriga yaqin bo‘lsa, signal manbaining turi hisoblash aniqligiga ta’sir ko‘rsatmaydi. Agar R_Gkuchaytirgich bosqichining kirish qarshiligidan ancha katta bo‘lsa, 4.1.b-rasmda keltirigan signal manbaidan, aks holda esa 4.1.a-rasmda keltirigan signal manbaidan foydalanish tavsiya etiladi.

Umumiy emitter sxemada ulangan bipolyar tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi sxemasi 4.2 – rasmda keltirilgan.
Sxemani tahlil qilganda, tranzistor holati kirish kuchlanishi bilan boshqarilganda uzatish xarakteristikasi (4.3-rasm), chiqish xarakteristikalar oilasi hamda kirish xarakteristikalar oilasidan foydalanish qulay.

14.2 – rasm. 14.3 – rasm.

Uzatish xarakteristikasi - kollektor toki I_K ning baza – emitter kuchlanishi U_BE ga bog‘liqligi eksponensial funksiya bilan approksimatsiyalanadi.

. (4.1)
bu erda - termik potensial, I_KS – 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 (4.3-rasm) dan ko‘rinib turibdi. Kollektor toki I_K ning U_BE kuchlanishiga bog‘liq ravishda o‘zgarishi xarakteristika tikligi S bilan ifodalanadi:
U_KE = const bo‘lganda
Bu kattalikni (4.1) ifodadan foydalanib ham topish mumkin:
(4.2) .
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 R_K dagi kuchlanish ortadi, U_KEkuchlanish 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 U_CHIQ esa kattalikka kamayadi.
Demak kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti (yuklama mavjud bo‘lmaganda (I_YU=0)), quyidagiga teng:
(4.3)
Masalan, agarR_K =5 kOm; =25 mV; I_Kk=1 mA; S= 40 mA/V, u holda K_U=-200.
Kollektor toki faqat U_BE kuchlanishiga emas, balki U_KE kuchlanishiga ham bog‘liq bo‘ladi. Bu bog‘liqlik differensial chiqish qarshiligi bilan xarakterlanadi.
U_BE = const bo‘lganda,
Bu erda proporsionallik koeffitsienti U_E Er li kuchlanishi. U_E ning qiymatlari kremniyli n-p-n tranzistorlar uchun 80-200 V atrofida bo‘ladi. r_KE hisobiga
(4.5) .
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
U_KE = const bo‘lganda.
Kirish qarshiligi r_BE va tiklik S orasida quyidagi bog‘liqlik mavjud:
,
bu erda - tok uzatish differensial koeffitsienti. Amaliy hisoblar uchun quyidagi nisbatdan foydalanish mumkin:
(4.6).
Kuchaytirgich bosqichining chiqish yoki ichki qarshiligi r_CHIQ 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 R_YU va chiqish qarshiligi r_CHIQ kuchaytirgich kuchaytirish koeffitsientini martaga kamaytiruvchi kuchlanish bo‘luvchisini hosil qiladilar. CHiqish ichki qarshiligi . Natijada yuklamadagi kuchaytirish koeffitsienti
. (4.7)
Kuchaytirish koeffitsienti temperatura o‘zgarishiga bog‘liq, chunki .
Nihoyat, tok bo‘yicha differensial kuchaytirish koeffitsienti quyidagi ifoda yordamida aniqlanadi:
U_KE = 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.