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

Nazorat savollari
1. Kuchaytirgich asosiy xarakteristika va parametrlari qanday va ularning o‘ziga xos xususiyatlari nimada ?
2.Kuchaytirgichlarda teskari aloqa deb nimaga aytiladi?
3.Kuchaytirgich sxemasiga manfiy teskari aloqa kiritilishi bilan kuchaytirish koeffitsienti qanday o‘zgaradi va u ishning barqarorligiga qanday ta’sir ko‘rsatadi ?
4.Sizga qanday kuchaytirish sinflari ma’lum ?

7-Ma’ruza. Kuchaytirgichlar.Umumiy ma’lumotlar.

Reja:

1. 
   Kuchaytirgichlar.
   
2. 
   Umumiy ma’lumotlar.
   

Tayanchso‘zvaiboralar:emitter, kollektor, baza, kuchaytirgich, kaskad, yarimo‘tkazgich, sxema, tok, chastota, kondensator, rezistor, sig‘im, kuchlanish,

Kuchaytirgich sxemasining asosiy elementlari energiya manbai E_k, boshqariluvchi element - tranzistor va rezistorlardir. Kondensatorlar C₁ va S₂ ajratuvchilar bo‘lib, S₁ E_k - energiya manbaidan kelayotgan o‘zgarmas tokni kirish zanjiriga o‘tishiga to‘siqlik qiladi. C₂ kondensator R_n nagruzkaga kelayotgan kollektor kuchlanishini o‘zgaruvchan tashkil etuvchisini ajratib beradi. R₁ va R₂ kuchlanish bo‘lgich rezistorlari tranzistorning osoyishta ishlashini tahminlaydi. Bunda tranzistor bazasi, kollektori va emitterida osoyishtalik o‘zgarmas toklari I_b.o., I_k.o., I_e.o. oqadi va osoyishtalik U_b.o., U_k.o., U_e.o. kuchlanishlari faoliyat ko‘rsatadi.

R_e va R₁, R₂ rezistorlar manfiy teskari bog‘lanish (ManTB) zanjirini tashkil qiladi va tranzistorlarning osoyishtalik ish rejimini tahminlaydi. Kondensator S_e rezistor R_e bilan o‘zgaruvchan tok bo‘yicha shuntlanib kaskadda o‘zgaruvchan tashkil etuvchi natijasida manfiy teskari bog‘lanish paydo bo‘lmasligini tahminlaydi.

15.1 - rasm. UEkuchaytirishkaskadisxemasi
Sxemaniumumiyemitterli (UE) debatalishigasabab, o‘zgaruvchantokbo‘yichatranzistoremitterlichiqishiningkaskadkirishvachiqishzanjirlaribilanumumiyligidir.
TranzistorningosoyishtalikishrejimidakuchaytirgichkaskadiparametrlarinihisoblashdagrafoanalitikusuldanvatranzistorningkirishvachiqishdagiVAXdanfoydalaniladi (15.2 - rasm).

15.2 - rasm. UEkaskadningishrejiminitranzistorxarakteristikalaribo‘yichagrafikanalizi: a -chiqish; b-kirish.
UElikuchaytirishkaskadnihisoblashdatranzistorningchiqishxarakteristikasiga (15.2 a - rasm) o‘zgarmastokbo‘yichanagruzkachiziqlario‘tkaziladi (1 - 2 grafiklar), uningholatikaskadningkollektorzanjiriuchunKirxgofningikkinchiqonuniga acocananiqlanadi:

BuchiziqniE_ktochkadan=arcctg(R_k+R_e) (15.2 a - rasm) burchakostidao‘tkazishmumkin. Amalda, chiziqlarikkinuqtadantranzistorningkollektorzanjiridagisaltyurishtoki (1- nuqta) vaqisqatutashuvtoki (2 - nuqta) orqalio‘tadi. Nuqta 1 uchunsaltyurishtokivakuchlanishi I_s.yu.=0; U_s.yu.=E_k; nuqta 2 uchunkuchlanishvaqisqatutashuvtoki U_k.t.=0; I_k.i.=E_k/(R_k+R_e).
Hisoblashlarda I_k.o.s.va U_k.o.s.qiymatlarchiqishxarakteristikalariningo‘zgarmastokbo‘yichao‘tkazilgannagruzkachiziqlariningkesishuvnuqtalaridaaniqlanadi. Bazaningberilganosoyishtaliktoki I_b.o.qiymatiuchuntopilgannuqtalardanbiriosoyishtaliknuqtasidebataladiva ln Pbilanbelgilanadi (15.2 a -rasm). Pnuqtaningkoordinatalaridanfoydalanib, kollektorningosoyishtaliktoki I_k.o.kuchlanishi U_k.o.va R_krezistordagikuchlanishnitushishini - U_Rk=I_k.oR_kaniqlashmumkin. SHuniaytishkerakkiushbuholatdatranzistoraktivrejimdaishlaydi.
Kirishsignallarningdinamikrejimidagikuchaytirishparametrlarinianiqlashuchuno‘zgaruvchantokbo‘yichanagruzkachizig‘idanfoydalaniladi. TokmanbaiE_kvakondensatorS₂ larningqarshiliklario‘zgaruvchantokkanisbatanozliginihisobgaolib, yuklamaningo‘zgaruvchantokkanisbatanqarshiligiparallelulanganrezistorlar R_kva R_nuchunaniqlanadi:

Kirishsignaliningdinamikishrejimidatranzistorningtokvakuchlanishio‘zgarmasvao‘zgaruvchantashkiletuvchilardantashkiltopganbo‘ladivauningo‘zgaruvchantokbo‘yichanagruzkachizig‘iosoyishtaliknuqtasiPorqalio‘tishimumkin. Bilamizki R_k.nk.e, buholdachiziqburchakkanisbatan_n= arcctgR_k.n.ekattaburchakdajoylashganbo‘ladi. Absissalaro‘qidankuchlanish U_k.o+I_k.oR_k.n.eyig‘indigatengbo‘lgan 3 nuqtabelgilanib, undanvaPnuqtadanto‘g‘ri (2.10 a - rasmdashtrixlarbilanbelgilangan 3 - 4 chiziq) chiziqo‘tkaziladi.
HisoblashlarnisoddalashtirishmaqsadidaUEkaskadishprinsipini R_nnagruzkaniuzilganholatidako‘ribchiqamiz (o‘zgarmastokbo‘yichasaltyurishrejimideyiladi). Kaskadningkirishigao‘zgaruvchankuchlanish U_kirberilgandabazaningo‘zgaruvchantoki i_bkirishxarakteristikasigamosravishdao‘zgaradi (15.2 b - rasm). Bubilanbirgalikda, shuqonunasosidakollektorningo‘zgaruvchantokiqiymatihamo‘zgaradi. Masalan, kirishkuchlanishiningamplitudasio‘zgargandabazatoki i_bhamortadi. Kollektortoki i_k=h₂₁i_b(h_2l=5-...75) bo‘lganligiuchunuhamortadi. Buningnatijasida R_krezistordao‘zgaruvchikuchlanishningpasayishiortadi (chunki U_RK=i_kR_k), kollektroningo‘zgaruvchankuchlanishi U_k.e=U_chik=E_k-i_kR_kkamayadi. Kirishsignalikamayganholdaqarama – qarshiholatyuzberadi. Keltirilgananalizdanko‘rinibturibdikiUEkaskadningquvvatiortishibilankirishsignalningfazasi 180° o‘zgaradi (15.3 - rasm).
Sxema R_nnagruzkaniulanganholatidahamxuddishundayishlaydi, lekinbundakollektorningo‘zgaruvchantoki R_kva R_nrezistorlarigabo‘linadivakuchayishnipasayishigaolibkeladi.
UEkaskadniquvvatnikuchaytirishuchunqo‘llanilgandatranzistorningmumkinbo‘lganishrejimiparametrlarinibilishkerakbo‘ladi. Bundayparametrlaruchtabo‘libulartranzistorningchiqishxarakteristikalariasosidako‘riladi (15.2 a - rasm). Mumkinbo‘lganquvvatsochilishigrafigiR_k.mum.=U_k.e/I_kformulabo‘yichako‘rilibgiperbolako‘rinishidabo‘ladi, kollektortokining I_k.mumvakollektor - emitterkuchlanishlarining U_k.mummumkinbo‘lganchiziqlari, koordinatalaro‘qigaparallelbo‘lganto‘g‘richiziqlarbo‘ladi.
UEkuchaytirgichkaskadiningasosiyko‘rsatkichlaritranzistorning h - parametrlariyordamidahisoblanadi. BundaUEkaskadiningekvivalentsxemasidan (15.3-racm) foydalaniladi. Ekvivalentsxemaningasosinitranzistornio‘rninibosuvchisxema (shtrixchiziqlarbilanaylantiribchiqilgan) tashkiletadi.

15.3- rasm. UEkaskadiningekvivalentsxemasi
Soddalashtirilgansxemadatranzistor - formalaktivchiziqlito‘rtqutbliliksifatidaqaralib, uningkirishidakuchlanish U_kirvatok I_kir, chiqishidakuchlanish U_chikvatok I_chikfaoliyatko‘rsatadi.
Tokvakuchlanishningbuqiymatlariularningharakatdagiqiymatliligibilan, xarakterlanib, mahlumbo‘lganamplitudaformulalari: bilanbog‘langan. Sxemadarezistor h₁₁kirishqarshiligini, tokgeneratoriekvivalenti h₂₁I_b - kuchaytirgichxossasini, qarshilik 1/h₂₂ - tranzistorningchiqisho‘tkazuvchanligigateskaribo‘lganqiymatniaksettiradi. Ekivalentsxemadakondensatorlarvaenergiyamanbaiko‘rsatilmagan, chunkiularningo‘zgaruvchantokbo‘yichaqarshiliklarinolgayaqin. SHusababli R_kva R_nrezistorlaremittervakollektorningoralig‘igaulangan. Qarshilik R_b=R₁R₂o‘zgaruvchantokbo‘yichaparallelulangan R₁, R₂rezistorlardaniboratbazaviybo‘lgichborliginiko‘rsatadi. 15.1-rasmdanfoydalanib R₁va R₂qarshiliklarnihisoblashformulalariniquyidagichayozishmumkin:

Buerda I_d - bo‘lgichtoki.
Agar R_b>>h₁₁debhisoblasak, kaskadningkirishqarshiligiquyidagiformuladananiqlanadi:

kaskadningchiqishqarshiligi R_k«l/h₂₂bo‘lgandaquyidagichaifodalandi:

Kuchlanishbo‘yichakuchaytirishkoeffitsienti:

tokbo‘yichakuchaytirish:

Umumiy kollektorli (UK) kuchatirgichlarda yuklama emitter zanjiriga ulanadi.. Ushbu holatda kirish qarshiligi kollektor o‘tishining qarshiligini o‘zida aks ettirsa, yoki emitterdagi chiqish qarshiligi eca, chiqish qarshilik emitter o‘tishining qarshiligini ko‘rsatadi. SHunday qilib, kirish toki baza toki, chiqish toki eca emitter toki hisoblanadi.

Sxema kuchlanish bo‘yicha yuz foizli (to‘liq) ketma-ket manfiy teskari aloqaga (MTA) ega, bu eca kaskad kuchlanishining kuchaytirish koeffitsienti va uning garmonik koeffitsientini kamaytiradi. Kirish qarshiligini kamaytiradi hamda chiqish qarshiligini ortiradi. Signal manbai va yuklama qarshiligi o‘zgarganda bu qarshiliklar ham o‘zgaradi. Bunda kaskadning kirish dinamik sig‘imi ham kamayadi. CHuqur MTA kiritilganda sifat ko‘rsatkichlari ham yaxshilanadi. UK larda tranzistordagi teskari aloqaning yuqori chuqurligi natijasida kirish va chiqish qarshiliklar juda keng oraliqda o‘zgaradi.
Agar umumiy emitter va umumiy bazada kirish va chiqish qarshiliklar faqatgina bir necha marotaba o‘zgarsa, umumiy kollektorda bu bir necha yuz yoki ming marotaba sodir bo‘ladi, shuning uchun ushbu sxemani moslashtiruvchi yoki bog‘lovchi zanjir sifatida ishlatish mumkin.
UK larda kirish va chiqish qarshiligi Rman<Nb<

bu erda Re~ - emitter zanjiri bo‘yicha signaldagi yuklama
qarshiligi; h21e — tranzistorga tok uzatish koeffitsienti re -emitter o‘tishining differensial qarshiligi; rb-fazaning xajm qarshiligi;
Ra~ man—signal manbasining ichki qarshiligi; h_11e -UEli tranzistorning kirish qarshiligi; R kir.UK. Rchuk.UK-UKli sxema bo‘yicha kirish va chiqish qarshiligi.
UK sxema bo‘yicha ulangan tranzistorli kuchaytirish kaskadi - emitter qaytaruvchi deb ataladi. Negaki kuchaytirgichning chiqishdagi kuchlanish miqdori va faza bo‘yicha ta’sir etishi kirishdagiga yaqin va go‘yoki uni takrorlaydi (qaytaradi). Emitter qaytargichni unda MTA paydo bo‘lishi noqtai nazaridan kelib chiqqan holda ko‘rib chiqamiz. 1-rasmga qarang.

1-Rasm. Emitter qaytargichining prinsipial sxemasi.

Bu erda o‘zgaruvchan tok uchun yuklama qarshiligi. Ryu va Re, rezistorning parallel qarshiligi hisoblanadi.

R 1e~= Ryu*Re /( Ryu+Re);
Emitter chiqish toki Ie~ qaytargichning kirish zanjirga ta’sir etuvchisi kabi Re, chiqish kuchlanishini hosil qiladi, ya’ni teskari aloqaning kuchlanishi U_TA hisoblanadi. U_TA=Uchiq bo‘lganligi uchun, ya’ni ular chiqish kuchlanishga bog‘liq bo‘ladi. Bu erda U_TA olish usuli kuchlanish bo‘yicha bo‘ladi. U_TA tranzistor kirishiga ketma-ket ulanganligi uchun U_TA uzatish usuli ketma-ket bo‘ladi. Ushbu sxemada tranzistor bazasi Saj va Ec orqali Re, oxiriga ulanadi, bunda esa chiqishga teskari bo‘lgan fazalar belgisi bo‘ladi. (tranzistor bazasi va emitteri xar doim bir xil fazaga ega bo‘ladi) SHunday qilib kaskadda kuchlanish bo‘yicha ketma-ket 100% MTA kuzatiladi, bu erda β –teskari aloqa zanjiri bo‘yicha uzatish koeffitsienti va β=U_ΤΑ /Uchik teng bo‘ladi. Barcha chiqish kuchlanishlari kaskadning kirishiga teskari aloqa (TA) kuchlanishlari ko‘rinishida tushadi. Agar kuchlanish bo‘yicha ketma-ket ulangan MTA uchun kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti ko‘rinishiga MTA chuqurlik miqdorini qo‘ysak, u holda,

teng bo‘ladi
Bu erda: Se - tranzistor emitter tokining egriligi, bu holda emitter qaytargichining kuchlanish bo‘yicha 100% MTA (β=1) hisobga olgan holda kuchlanish koeffitsienti uchun quyidagi ifoda olinadi:

Semikdorni qo‘yib

ega bo‘lamiz
Amaliyotda K_EQ =1 ya’ni ushbu kaskaddagi chiqish kuchlanishi kirishdagi amplituda va faza bo‘yicha takrorlaydi. Bu teng holda istokli va katodli kaytargichlarga ham tegishlidir. MTA kuchlanish bo‘yicha ketma-ketlikning mavjudligi sababli qaytargichning kirish qarshiligi (umumiy katodli, umumiy istokli va umumiy 3mitterli sxemasi) TA chuqurligi taxminan mos miqdorda ortadi, bu 3sa ularning zanjirlarni moslashtirish uchun ishlati imkonini beradi. Agar qaytargich kirishida bazada aralashuvni yaratish uchun bo‘luvchi bo‘lsa, u holda qaytargichning kirish qarshiligi kamayadi.

bu erda

R₁ va R₂ -bo‘luchining qarshiligi.
Bu holatda kaytargich xususiyati yo‘qotiladi, ammo kirish qarshiligi yuqori bo‘ladi. Quyida istokli va katodli qaytargichlarning prinsipial sxemasi keltirilgan. Ushbu aloqa tizimlarida keng foydalaniladi.