3-mavzu. Analog imslar. Barqaror tok generatori (btg) sxemasi. Reja

O‘zgarmas kuchlanish sathini siljituvchi sxema, ko‘p kaskadli o‘zgarmas tok kuchaytirgichlarda kaskadlarni kuchlanish bo‘yicha o‘zaro muvofiqlashtirishda keng qo‘llaniladi. Bunday sxemalar sath translyatorlari deb VA ataladi. Ular navbatdagi kaskad kirishidagi signalning o‘zgarmas tashkil etuvchisini siljitishi va o‘zgaruvchan tashkil etuvchisini buzmasdan uzatishi kerak.
Eng sodda sath siljituvchi sxema bo‘lib emitter qaytargich xizmat qiladi. Uning chiqish (emitter) potensiali sathi baza potensiali sathidan U^* kattalikka past bo‘lib, signal 1 koef-fitsiyent bilan uzatiladi.
U^* kattalik ochiq o‘tish kuchlanishi deb ataladi. Gap shundaki, normal tok rejimida (to‘g‘ri toklar I=10^-3÷10^-4 A oralig‘ida bo‘lganda), kremniyli r – n o‘tishdagi kuchlanish 0,65÷0,7 V bo‘ladi. Mikrorejimda esa (toklar I=10^-5÷10^-6 A bo‘lganda), kuchlanishning mos o‘zgarishlari 0,52÷0,57 V bo‘ladi.
Shunday qilib, toklar diapazoniga bog‘liq holda to‘g‘ri kuchla-nishlar biroz farq qiladi, lekin diapazon oralig‘ida ularni o‘zgarmas deb hisoblash va parametr sifatida olish mumkin. Xona temperaturasi uchun normal rejimda U^*=0,7 V, mikrorejimda esa U^*=0,5 V deb qabul qilingan.
Agar kuchlanish sathini 2U^* martaga pasaytiirish kerak bo‘lsa, u holda, kuchlanish qaytargichning emitter zanjiriga to‘g‘ri siljitilgan diod ulanadi.
Kuchlanish sathi U^*ga marta bo‘lmagan miqdorda siljitilishi zarur bo‘lsa, BTGdan foydlanishga asoslangan sath siljituvchi universal sxemadan foydalaniladi. Bu sxema 3.8-rasmda keltirilgan.
Sxemada BTG VT tranzistor emitter zanjiriga ulangan bo‘lib, uning bazasi avvalgi kaskad chiqishi bilan bevosita ulangan. VT tranzistorning emitter potensiali I₀·R qiymatga pasayadi. Natijada, A nuqtaning potensiali qanday bo‘lishidan qat’i nazar, V nuqtaning potensiali
. (3.8)

Berilgan U_A da U_BE ning qiymati I₀ tok qiymatiga mos bo‘ladi va natijada, R ning shunday qiymatini tanlash mumkinki, U_V ning qiymati avvaldan belgilangan qiymatga mos bo‘lsin.

3.8-rasm. Kuchlanish sathini siljituvchi universal sxema.

Sxemaning chiqishidagi signal (V nuqta) kirishdagi (A nuqta) signalni qaytarishiga ishonch hosil qilish qiyin emas. (3.8) ifoda asosida I₀ = const bo‘lgani uchun

bo‘ladi. Baza potensialinig o‘zgarishi U_BE qiymatini o‘zgartira olmaydi, chunki tranzistor emitteri potensiali amalda shu ondayoq baza potensiali o‘zgarishiga mos keladi. Natijada, =0 va bo‘ladi. BTGning dinamik qarshiligi R_i=∞ bo‘lsagina, yuqoridagi ifoda o‘rinli bo‘ladi. R_i ning qiymati odatda, 100 kOm÷1 MOm, R esa 1÷2 kOm bo‘ladi. Shuning uchun signal uzatish koeffitsiyenti birga yaqin bo‘ladi.
Barqaror tok generatori YOKI manbai (BTG) katta nominalga ega bo‘lgan rezistorning elektron ekvivalenti hisoblanadi. BTG qarshiligi R_Yu yuklamaga ketma – ket ulangan maksimal bo‘lishi mumkin bo‘lgan qarshilikdan ancha katta bo‘lishi kerak. Bu vaqtda BTG yuklamadan kattaligi uning qarshiligi va boshqa ta’sirlarga bog‘liq bo‘lmagan tok oqib o‘tishini ta’minlaydi. Ma’lumki, qarshiligi birlik MOm ga teng bo‘lgan rezistorlarni integral sxema ko‘rinishida yasash mumkin emas.
3.9 a - rasmda BTG prinsipial sxemasi keltirilgan.



3.9 – rasm. BTG prinsipial sxemasi.

Bu yerda Yu elementi nochiziqli yuklama, E₁ – barqarorlangan kuchlanish manbaini bildiradi. Rezistor R0, VAda diod ulanish sxemasidagi VT1 tranzistor VT2 tranzistor sokinlik rejimini ta’minlash va barqarorlash uchun hizmat qiladi. VT2 uchun ishchi nuqta uning chiqish xarakteristikasining pologoy qismida joylashadi (UB sxemadagi BT chiqish xarakteristikasi rasmiga qarang).

UB ulanish sxemasida tranzistor juda katta chiqish differensial qarshiligiga ega bo‘ladi (birlik MOm gacha). Ulanish sxemasiga ko‘ra ikkala
tranzistorning VA baza – emitter kuchlanishlari U_BE bir xil bo‘ladi. I _B2 toki I_E2 tokidan yuz martaga kichik. Shu sababli, bu tokni hisobga olmasak, I_E1 = I_E2 ga teng bo‘ladi, demak I₂= I₁. Natijada I₂ chiqish toki I₁ tokni aks ettiradi. I₂ toki deyarli VT2 tranzistor kollektor o‘tishidagi kuchlanishga bog‘liq bo‘lmaganligi sababli, Ye₂ kuchlanish YOKI yuklamadagi qarshilik qiymatlari o‘zgarsa VA bu tok qiymati deyarli o‘zgarmas qoladi.
Kirish toki I₁ ni o‘zgartirib, chiqish toki I₂ ni boshqarish mumkin.
Buning uchun tranzistorlarning emitter zanjirlariga R₁ va R₂ rezistorlar ulanadi. Bunday qurilma aktiv tok transformatori deb ataladi (3.9b -rasm). 3.9 b – rasmdan quyidagi tengsizlik kelib chiqadi:

Agar R₁ va R₂ qarshiliklar nominallari bilan farq qilsalar, u holda I₂ tok I₁ tokni YOKI “kattalashgan” YOKI “kichraygan” masshtabda “aks ettirishi” mumkin.