1- мустақил иш Мавзу: умумий эмиттер схемаси бўйича йиғилган биполяр транзисторли кучайтиргич каскадини ҳисоблаш

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARI RIVOJLANTIRSH VAZIRLIGI


MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI

Электроника ва радиотехника кафедраси

Электроника ва схемалар 2” фанидан

1- мустақил иш
Мавзу: «УМУМИЙ ЭМИТТЕР СХЕМАСИ БЎЙИЧА ЙИҒИЛГАН БИПОЛЯР ТРАНЗИСТОРЛИ КУЧАЙТИРГИЧ КАСКАДИНИ ҲИСОБЛАШ»

BAJARDI: Abduraxmonov Shohrux
TEKSHIRDI: Arziyev Davron
GURUH: 714-20


Тошкент-2021

Ишнинг мақсади: умумий эмиттер схемаси бўйича йиғилган BC58B биполяр транзисторининг кучайтиргич каскадларини техник параметрларини ҳисоблаш ва ўлчаш бўйича амалий кўникмаларни мустаҳкамлаш.
Вариантлар ва дастлабки маълумотлар:

Вариантлар	Транзистор тури	База сокин токи Iбп, мкА	Манба кучланиши Ек, В	Коллектор қаршилиги Rк, Ом	Кучайтиргичнинг қуйи чегаравий частотаси fН, Гц
6	BC547A	50	10	800	300

1. BC547A транзисторининг параметрларини ҳисоблаш

1.1 УЭ схемаси асосида BC547A транзисторининг кириш ва чиқиш статик характеристикаларининг графигини тузиш.

УЭ схемасига асосида BC547A транзисторининг кириш характеристикалари яъни U_кэ = 0 В ва U_кэ = 10 В бўлганида I_б = f(U_бэ) боғлиқлик оиласи графигини тузиш.
Транзисторнинг параметрларини аниқлаш учун схема йиғилади.

1. 
   расм
   

1- расм. Транзисторнинг кириш характеристикалари оиласини аниқлаш

Аниқланган I_Б ва U_БЭ қийматларини 1- жадвалга киритамиз. Бу қийматлар асосида BC547A транзисторининг кириш характеристикалари оиласи графигини тузамиз.

BC547A транзисторнинг УЭ схемасига мос равишда U_кэ = 0 В ва U_кэ = 10 В бўлганда I_б = f(U_бэ) кириш характеристикалари оиласи

1-жадвал

UКЭ=0В		UКЭ=10В
IБ, мкА	UБЭ, мВ	IБ, мкА	UБЭ, 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

Берилган қийматлар асосида I_б = f(U_бэ) кириш характеристикалари оиласи графигини чизамиз (2- расм).

(2- расм). BC547A транзисторининг I_б = f(U_бэ) кириш характеристикалари оиласи графиги

УЭ схемасига асосан BC547A транзисторининг чиқиш характеристикалари, яъни I_б = const бўлганида I_к = f(U_кэ) боғлиқлик оиласи графигини тузиш.

Транзистор параметрларини аниқлаш учун 2 схема йиғилади (3- расм)



3-расм. Транзисторнинг чиқиш характеристикалари оиласини аниқлаш

База токининг I_б = 25 мкА; I_б = 50 мкА; I_б = 75 мкА; I_б = 100 мкА; I_б = 125 мкА; I_б = 150 мкА қийматларида транзисторнинг коллектор токи I_к ва коллектор ва эмиттер орасидаги кучланиш U_кэ олинган қийматларини 2-жадвалга киритамиз. Бу қийматлар асосида BC547A транзисторнинг чиқиш характеристикалари оиласи I_б = const бўлганда I_к = f(U_кэ) графиги тузилади.

BC547A транзисторининг чиқиш характеристикалари оиласи
I_к = f(U_кэ)


2-жадвал

UКЭ	IБ=25 мкА бўлганда IК	IБ=50мкА бўлганда IК	IБ=75 мкА бўлганда IК	IБ=100мкА бўлганда IК	IБ=125 мкА бўлганда IК	IБ=150мкА бўлганда IК
0	0,194	0,474	0,79	1,112	1,484	1,853
0,5	2,637	5,446	8,059	10,47	12,703	14,786
1,0	2,859	5,933	8,805	11,465	13,936	16,245
2,0	3,303	6,905	10,298	13,456	16,402	19,166
3,0	3,748	7,878	11,791	15,447	18,868	22,086
4,0	4,192	8,851	13,284	17,437	21,334	25,006
5,0	4,636	9,824	14,776	19,428	23,8	27,925
6,0	5,08	10,797	16,269	21,419	26,266	30,845
7,0	5,523	11,77	17,762	23,409	28,732	33,766
8,0	5,967	12,743	19,254	25,4	31,198	36,686
9,0	6,411	13,716	29,747	27,391	33,664	39,605
10	6,855	14,689	22,24	29,382	36,13	42,526
15	9,075	19,554	29,703	39,335	48,46	57,125
20	11,296	24,419	37,167	49,289	60,79	71,725

Транзисторнинг чиқиш характеристикалари оиласи I_к = f(U_кэ) графигини тузамиз (4-расм).

4-расм. BC548B транзисторнинг чиқиш характеристикалари оиласи
I_к = f(U_кэ) графиги

1.2 BC547А транзисторининг умумий эмиттер схемаси учун олинган вольтампер характеристикасидан график усулда h– параметрини аниқлаш.

BC547А транзисторининг кириш характеристикалари оиласи I_б = f(U_бэ) дан, h_11э ни аниқлаймиз. Транзисторнинг статик режимини аниқловчи U_кэ=10 В га мос келувчи берилган база сокин токи I_бп=50 мкА қиймати ёрдамида “А” ишчи нуқтани аниқлаймиз.

“А” нуқтанинг координаталри: I_бп=70 мкА, U_бэп=722 мВ.

“А” ишчи нуқта яқинида бир хил масофада иккита ёрдамчи нуқталар аниқлаб оламиз ва оралиқ база токи ΔI_б ва оралиқ кучланиш ΔU_бэқийматини аниқлаб, қуйидаги ифода ёрдамида дифференциал қаршиликни топамиз::
5- расмдан I_б1=25 мкА, I_б2=75 мкА, U_бэ1=687 мВ, U_бэ2=722мВ қийматларни оламиз. У ҳолда h_11эқуйидагича аниқланилади:




5- расм.h_11э параметрини график усулда аниқлаш

BC548B транзисторининг кириш характеристикалари оиласи

I_б = f(U_бэ) дан, h_12э ни аниқлаймиз. Бунинг учун U_кэ=0В холатида олнган характеристикани кесишувчи “А” нуқтадан горизантал чизиқ ўтказиб оламиз. BC548Bтранзисторининг эмиттер ва коллектор орасида кучланиш орттирмаси қуйидаги ифода ёрдамида аниқланади:

ΔU_кэ= U_кэ2 – U_кэ1=10В – 0В=10В

ΔU_кэ қийматига асосан транзисторнинг эмиттер ва базаси орасидаги кучланиши орттирмасини аниқлаймиз:

ΔU_бэ= U_бэп4 – U_бэ3=687мВ – 541мВ=146мВ

6-расм.h_12э параметрни график усулда аниқлаш

h_12э параметрини қуйидаги ифода ёрдамида аниқлиймиз:

BC548Bтранзситорининг чиқиш характеристикалари оиласи I_к = f(U_кэ)(I_б = const) дан h_21э параметрини аниқлаймиз. I_бп = 50 мкА учун ВАХ ни чиқиш шахобчаси билан юкламаннг чизиқли кесишмаси (Е_к = 8В, R_к = 1800 Ом) сифатида тарнзисторнинг чиқиш характеристикасида “А” ишчи нуқтани аниқлаймиз
I_к токи ўқи бўйича Е_к/ R_к = 4,44 мА қийматини ажратиб оламиз.
U_кэ кучланиши ўқи бўйича Е_к = 8В қийматини ажратиб оламиз.

7-расм.h_21э параметрини гарфик усулда аниқлаш

“А” ишчи нуқтаси учун қуйидаги координаталарни оламиз: I_кп =5 мА, U_кэ=1 В. I_б1 = 25 мкА ва I_б3 = 75 мкА бўлганидаги ВАХ ни шахобчалари билан кесишгунига қаар ишчи нуқтадан тўғри верткал чизиқ ўтказамиз.

Берилган I_бпбаза токи қийматига яқин қийматда олиган ΔI_б база токи орттирмасини қуйидаги ифода ёрдамида аниқлиймиз:

ΔI_б = I_б3 – I_б1=75 мкА – 25 мкА=50мкА

Қуйидаги ифода ёрдамида аниқланадиган коллектор токининг орттирмаси, ΔI_б база токи орттирмасига мос келади:

ΔI_к = I_к2 – I_к1=8 мА – 4 мА = 4 мА

h_21э параметри қуйидаги ифода ёрдамида аниқланади:

BC548B транзисторнинг чиқиш характеристикалари оиласи I_б = 50 мкА бўлганида I_к = f(U_кэ) боғлиқликдан h_22э параметрни аниқлаймиз. Бунинг учун I_бп = 50 мкА бўлганда характеристика шахобчасида “А” ишчи нуқта яқинида иккита бир хил масофалардаги ёрдамчи нуқталар танлаймиз ва транзисторнинг эмиттер ва коллектори орасидаги кучланишни орттирмасини аниқлаймиз:

8-расм. h_22э параметрини график усулда аниқлаш

ΔU_кэ= U_кэ2 – U_кэ1= 1,5В – 0,5В = 1 В

Бу U_кэ эса коллектор токини орттирмасини келтириб чиқаради:

ΔI_к=I_к4 – I_к3=5мА – 4,95мА = 0,05 мА

У ҳолда h_22э параметри қуйидагига тенг:

1.3. BC548B транзисторининг кириш ва чиқиш қаршилигини қуйидаги ифода ёрдамида аниқлаймиз:


1.4. BC548B транзисторининг ток бўйича узатиш коэффициенти β ни аниқлаймиз:

2. УЭ уланишга эга кучайтиргич каскадини элементларини параметрларни хисоблаш.

9-расм.УЭ уланишга эга кучайтиргич каскади схемаси

2.1.Каскаднинг қаршиликларини хисоблаш.

Сокинлик режимида ток бўлувчини аниқлаш

Сокинлик режимини берувчи қаршиликлар йиғиндисин аниқлаш

R_э қаршилигдаги кучланишни аниқлаш

Қаршилик элементларини қийматини аниқлаш (Е24 қаршилик номиналлари қатори бўйича).

Е24 қаршиликлар қийматлари қаторига мос равишда қуйидагиларни оламиз:






Е24 қаршиликлар қийматлари қаторига мос равишда:

2.2.Каскаднинг сиғимли элементларини хисоблаш

Ўзгарувчи ток бўйича R_э қаршилик шунтловчи конденсатор сиғимини аниқлаш.

Е24 қийматлари қаторига мос равишда С_э = 24 мкФ ни оламиз.

Ажратувчи конденсаторлар сиғимини аниқлаш

Е24 қийматлари қаторига мос равишда С_р1 = С_р2 = 9 мкФ деб оламиз.

2.3. Аниқланган элемент параметрларини қўллаб, умумий эмиттер схемаси бўйича бажарилган BC548B биполяр транзисторли кучайтиргич каскадини схемасини чизамиз.

R1 қаршилигини 2·R1=17 кОм га тенг номинал қаршилиги билан алмаштирамиз, Е24 қаршиликлар қийматлари қаторига мос равишда 2·R1=17 кОм деб оламиз.
R1 ўзгарувчи резистор қаршилигини ўзгартириб, сокинлик режимига эришамиз ( , U_бэп) ва U_кир = 0 ўрнатамиз (кириш сигнали мавжуд бўлмаган шарти).

10-расм. Сокинлик режимида умумий эмиттер схемаси бўйича йиғилган BC548B биполяр транзисторли кучайтиргич каскади схемаси

Сокинлик режимда ва U_бэп= 394 мВ. Берилган қийматига яқин қийматларига эга бўламиз.

R1=8,5 кОм ўрнатилган қиймат.

3. Кучайтиргич каскадини параметрларини аниқлаш.

УЭ схемаси асосида йиғилган BC548B биполяр транзисторли кучайтиргич каскадини кириш қаршилигини ўлчаймиз. Бунинг учун киришга 8 мВ, f_ўр=10 кГц сигнал берамиз ва U_кирва U_чиқ кучланишларини қийматларини оламиз (4-схема). Бунда вольтметрларни ўзгарувчи кучланишларни ўлчаш режими (АС) га ўтказиб оламиз.



11-расм. Салт юриш режимида умумий эмиттер бўйича йиғилган BC548B биполяр транзисторли кучайтиргич каскади семаси

Кучайтиргич каскадини кириш кучланиши:U_кир=1909мВ

Кучайтиргич каскадини чиқиш кучланиши:U_чиқ=6787 мВ
Кучайтиргич каскадини кириш қаршилигини аниқлаймиз.
Бунинг учун схемани кириш занжирига (11-расм) кетма-кет равишда ўзгарувчи резистор қўшамиз ва каскаднинг кириш зажирига ўрнатилган вольтметрда U=U_кир/2 ҳосил бўлгунича резисторни қаршилигини ўзгартирамиз (11-расм).

11-расм. Кириш қаршилигини ўлчаш схемаси

Ўзгарувчи қаршликнинг олинган қиймати кучайтиргичнинг кириш қаршилигига тенг: R_кир=230 Ом
Кучайтиргич каскадини чиқиш қаршилигини аниқлаймиз
Бунинг учун схемани чиқиш занжирига (12-расм) кетма-кет ўзгарувчи резистор улаймиз ва каскаднинг чиқиш зажирига ўрнатилган вольтметр ёрдамида U = U_чиқ/2 қийматини кўрсатгунича резисторни қаршилигини ўзгартирамиз (12-расм).

12 –расм.Чиқиш қаршилигини ўлчаш схемаси

Ўзгарувчи қаршликнинг олинган қиймати кучайтигичнинг чиқиш қаршилиги тенг: R_чиқ=340 Ом.
Мослаштириш режимида каскаднинг кириш ва чиқиш занжирида жойлаштирилган вольтметр ва амперметрлар (12-расм) кўрсатгичлари бўйича каскаднинг кучайтириш коэффициентини аниқлаймиз:




–қувват бўйича кучайтириш коэффициенти
УЭ схемаси билан BC548B биполяр транзисторида йиғилган кучайтиргич каскадини амплитуд-частот характеристикаси графигини тузамиз.
13–расм.УЭ ли кучайтиргич каскадини амплитуд-частот характеристикасини ўлчаш

14 –расм.УЭ ли кучайтиргич каскадини амплитуд-частот характеристикаси

График асосида кучланиш бўйича кучайтириш коэффициентини максимал қиймати ва ўтказиш йўлаги Δf ни аниқлаймиз.

дБ–кучланиш бўйича кучайтириш коэффициентини максимал қиймати.
дБ–кучланиш бўйича кучайтириш коэффициентини чегаравий қиймати

Ўтказиш йўлаги:

Δf = fю – fп = 23,878 МГц – 309 Гц = 23,569 МГц

Хулоса
Мен кучайтиргич каскадларини ҳисоблаш усули йўли билан умумий эмиттер схемаси бўйича йиғилган BC548B биполяр транзисторли кучайтиргич каскадини техник характеристикаларини ўлчаш ва ҳисоблаш бўйича ўз билимларимни мустаҳкамладим.
Мустақил ишини бажариш давомида BC548B биполяр транзисторнинг кириш ва чиқиш характеристикалари олинди ва тузилган графикдан транзисторнинг h – параметрлари ҳисобланди (h_11э=700 Ом, h_12э=14,6·10^-3, h_21э=80, h_22э=50·10^-6 См). Бундан ташқари УЭ уланишга эга кучайтиргич каскади элементларининг параметрларини ҳисобладим. Аниқланган элемент параметрларини қўллаб, умумий эмиттер схемаси бўйича бажарилган BC548B биполяр транзисторли кучайтиргич каскадини схемасини чиздим. УЭ схемасида йиғилган BC548B биполяр транзисторли кучайтириш каскадини кириш ва чиқиш қаршиликларини ўлчаб, , ток бўйича қувват бўйича кучайтириш коэффициентлари олинди.
УЭ схемаси бўйича биполяр BC548B ранзисторида йиғилган кучайтиргич каскадини амплитуд-частот характеристикасини тузиб, график усулда кучланиш бўйича кучайтириш коэффициентини максимал қиймати ни ва ўтказиш йўлагини Δf ни аниқладим.
Δf = fю – fп = 23,878 МГц – 309 Гц = 23,569 МГц