4-mustaqil ish “Elektronika va sxemalar 1”

4-MUSTAQIL Ish

“Elektronika va sxemalar 1” fanidan

4-MUSTAQIL ISh

4.Operatsion kuchaytirgich asosidagi qurilma sxemalar.

4.1. Operatsion kuchlanish asosidagi inverslaydigan kuchaytirgich sxemasi.

4.2 Operatsion kuchlanish asosidagi inverslamaydigan kuchaytirgich sxemalar.

4.3. Operatsion kuchlanish asosidagi jamlovchi qurilma sxemasi.

4.4. Operatsion kuchlanish asosidagi differensiallovchi qurilma sxemasi.

4.5. Operatsion kuchlanish asosidagi integrallovchi qurilma sxemasi.

4.1 Operatsion kuchaytirgich (OK) deb, analog signallar ustidan turli amallarni bajarishga moMjallangan, differensial kuchaytirish prinsipiga asoslangan, kuchlanish bo‘yicha katta kuchaytirish koeffitsientiga ega bo‘lgan (А'(;=104^-106) integral o ‘zgarmas tok kuchaytirgichiga aytiladi. Bunday amallarga qo‘shish, ayirish, ko‘paytirish, bo‘lish, integrallash, differensiallash, masshtablash kabi matematik amallar kiradi. Hozirgi kunda OKlar analog va raqamli qurilmalarda kuchaytirish, cheklash, k o 'p a y tirish , ch a sto tan i filtrlash, g en eratsiy alash , sig n allam i barqarorlashda qo‘llanilib kelmoqda. Buning uchun OKlarga musbat va manfiy teskari aloqa (ТА) zanjirlari kiritiladi. ТА zanjirlari yordamida OKlar yuqorida qayd etilgan amallarni (operatsiyalarni) bajaradilar. Qurilmalarning nomi ham shundan kelib chiqadi. OKning elektr sxemalarda keltiriladigan shartli belgisi 9.1, a-rasmda ko‘rsatilgan bo'lib, uning tarkibidagi ulanish elektrodlari, umumiy shina va tashqi tahrirlovchi elem entlar ko‘rsatilmaydi. OKlarning standart grafik belgilanishi 9.1, b-rasm da ko‘rsatilgan. Sxem ada k u c h la n is h m a n b a y ig a u la n ish e le k tro d la rid a n ta s h q a ri, k uchaytirgichning talab etilgan logarifm ik AChX k o 'rin ish in i sh ak llan tiru v ch i c h asto tan i k o rreksiyalovchi e le k tro d lar ham ko'rsatilgan.

OK ikkita kirishga ega: inverslaydigan (aylana yoki ishora b ilan belgilangan) va inverslamaydigan. A gar signal O K ning inverslaydigan kirishiga berilsa, u holda chiqishdagi signal 180°ga s iljig a n , y a ’ni in v e rsla n g a n b o ‘la d i. A g ar sig n a l O K n in g inverslamaydigan kirishga berilsa, u holda chiqishdagi signal kirish signali bilan bir xil fazada bo‘ladi. OKda ikki qutbli (±3 V... ±20 V) kuchlanish manbayi qo‘llaniladi. Bu manbalarning ikkinchi qutblari, odatda, kirish va chiqish signallari uchun um um iy shina b o ‘lib hisoblanadi va ko‘p hollarda OKga ulanmaydi. OK lar o ‘z xususiyatlariga ko‘ra ideal kuchaytirgichlarga yaqin. Ideal kuchaytirgich'. cheksiz katta kuchaytirish koeffitsientiga; cheksiz katta kirish qarshiligi; nolga teng b o ‘lgan chiqish qarshiligiga; inverslaydigan va inverslamaydigan kirishlarga, bir xil signal berilganda nolga teng bo‘lgan chiqish kuchlanishiga, cheksiz katta keng o ‘tkazish polosasiga ega. OKlar rivojlanishning uch bosqichidan o ‘tdilar. Birinchi bosqichda universal OKlar ishlab chiqilgan. Birinchi avlod OKlari n — p — n turli tranzistorlar asosida uch kaskadli tuzilm a sxemasi bo'yicha qurilgan bo‘lib, ularda yuklama sifatida rezistorlar q o ‘llanilgan. Bunday O K larga K 140U D 1 va K 140U D 5 turdagi kuchaytirgichlar kiradi. Bu OKlarning asosiy kamchiligi uncha katta bo ‘lmagan kuchaytirish koeffitsienti (Kv = 300-^4000) va kichik kirish qarshiligi (RKI/fz4 kOm) edi. Ikkinchi bosqich OKlarida bu kam chiliklar yo‘qotilgan, chunki ular ikki kaskadli sxemalardan tuzilgan. Tok bo'yicha katta kuchaytirish koeffitsientiga ega bo'lgan tarkibiy tranzistorlar qo‘llash va yuklamadagi re z is to rla rn i d in am ik y u k lam alarg a a lm a sh tirish y o ‘li b ilan x a ra k teristik alarn in g yaxsh ilan ish ig a erish ilg an . B arqaror tok generatorlari dinam ik yuklam alar b o ‘lib, ular o ‘zgaruvchan tokka nisbatan katta qarshilik qiymatini ta ’minlaydilar. Ikkinchi avlod ba’zi OKlarida kirish kaskadi p — n o ‘tish bilan boshqariladigan /; — kanalli M Tlar asosida differensial sxema bo‘yicha bajarilgan. Bu holat OK kirish qarshiligini oshirishga imkon berdi. Ikkinchi avlod integral OKlariga К у = 45000 bo‘lgan K140UD7 turdagi kuchaytirgich kiradi. Uning kamchiligi — tezkorligining chegaralanganligi. Uchinchi bosqich OKlari bir vaqtning o ‘zida yuqori kirish qarshiligi, katta kuchaytirish koeffitsienti va yuqori tezkorlikka ega. Bunday OKlarning o ‘ziga xosligi shundaki, ularda tok bo'yicha juda katta kuchaytirish koeffitsienti (/? = 103-H 0 4) ga ega bo‘lgan tranzistorlar qo‘llanilgan. Uchinchi avlod integral OKlariga K140UD6 turdagi kuchaytirgichlar kiradi. T o‘rtinchi avlod (maxsus) OKlarining ba’zi parametrlari rekord qiymatlarga ega. Ularga, masalan, kuchlanish bo‘yichajuda katta kuchaytirish koeffitsienti (Ku = 106) ga ega bo'lgan K152UD5 turdagi, chiqish kuchlanishining ortish tezligi yuqori (75 V/mks dan katta) bo‘lgan K154UD2 turdagi va kichik iste’mol toki (0,5 mA dan kam) ga ega bo‘lgan K140UD12 turdagi OKlar kiradi.

Operatsion kuchaytirgichlarning tuzilishi Birinchi avlodga mansub uch kaskadli OK funksional sxemasi 9.15- rasmda keltirilgan. U kirish, muvofiqlashtiruvchi va chiqish kuchaytirish kaskadlaridan tashkil topgan.

Uch kaskadli OK funksional sxemasi. OKlarda kirish kaskadi sifatida differensial kuchaytirgich (DK) qo'llaniladi. M a’lum ki, DK chiqishdagi nol dreyfini m aksim al kamaytirishga, yuqori kuchaytirish koeffitsientiga, maksimal yuqori kirish qarshiligiga va sinfaz tashkil etuvchilarni maksimal so'ndirishga imkon beradi. Muvofiqlashtiruvchi kaskad talab qilingan kuchaytirishni ta ’minlaydi va DK chiqishidagi o'zgarm as kuchlanish sathi siljishini

4.1. Operatsion kuchlanish asosidagi inverslaydigan kuchaytirgich sxemasi.

Operatsion kuchaytirgichlarga inersiyasiz rezistiv (chiziqli) teskari aloqa zanjirlarining ulanishi Inverslaydigan kuchaytirgich. DK OKning kirish kaskadi bo‘lganligi sababli, butun OK nol bo ‘yicha yuqori barqarorlikka ega, lekin uning kuchaytirish koeffitsienti tem peraturaga bog‘liq. Bu kamchilik manfiy TA qo‘llash yordamida bartaraf qilinadi. Yuqori barqarorlikka ega bo ‘lgan inverslaydigan kuchaytirgich prinsipial sxemasi 10.1-rasmda keltirilgan. Bu yerda Rl va RTA rezistorlar kuchlanish bo‘yicha parallel manfiy TA zanjirini hosil qiladilar. OKning A inverslaydigan kirishidagi

Endi ideal OK xossalaridan foydalanib qurilmaning kuchaytirish koeffitsientini hisoblaymiz. Avvalgidek, Kirxgof qonunidan I \ + ^ 2 ^ KIR = 0 ' d) ideal OK kirish toki IKIR =0 va f) umumiy shinaga ulangan inverslamaydigan kirish potensiali nolga teng bo‘lganligi sababli, A