7 – мавзу Дифферинциал кучайтиргич. Дифференциал кучайтириг (ДК) схемаси

7 – мавзу

• Дифферинциал кучайтиргич.

Дифференциал кучайтириг (ДК) схемаси

• Дифференциал кучайтиргич (ДК) ларда ҳам сигнал кучайтириш коэффициентини, ҳам халақитларни сўндириш коэффициентини ошириш учун:
• – халақит учун чуқур манфий ТАни таъминлайди;
• – бир вақтда фойдали сигнал учун манфий ТАни йўқотади.
• ДКда чиқиш кучланиши ҳар бир каскад чиқиш кучланишларининг айирмаси сифатида шаклланиб, кўприк схема кўринишида бўлади.
• Кўприк схемалар ўлчашларнинг турли хатоликларини компенсациялаш учун қўлланилади. Бу хатоликлар барқарорликни бузувчи омиллар ҳисобига ҳосил бўлади.
•  

Микроэлектроника ўзининг ярим асрлик тарихи давомида ИМСлар элементлари ўлчамларини камайтириш йўлида ривожланмоқда. 1999 йилда микроэлектроника технологик ажратишнинг 100 нмли довонини енгиб наноэлектроникага айланди. Ҳозирги вақтда 45 нмли технологик жараён кенг тарқалган. Бу жараён оптик литографияга асосланишини айтиб ўтамиз.

• Микроэлектроника ўзининг ярим асрлик тарихи давомида ИМСлар элементлари ўлчамларини камайтириш йўлида ривожланмоқда. 1999 йилда микроэлектроника технологик ажратишнинг 100 нмли довонини енгиб наноэлектроникага айланди. Ҳозирги вақтда 45 нмли технологик жараён кенг тарқалган. Бу жараён оптик литографияга асосланишини айтиб ўтамиз.

Кучайтиргич иккита симметрик елкадан ташкил топган бўлиб, биринчиси VT1 транзистор ва RК1 резистордан, иккинчиси эса VT2 транзистор ва RК2 резистордан ташкил топган. RЭ резистор иккала елка учун умумий.

• Кучайтиргич иккита симметрик елкадан ташкил топган бўлиб, биринчиси VT1 транзистор ва RК1 резистордан, иккинчиси эса VT2 транзистор ва RК2 резистордан ташкил топган. RЭ резистор иккала елка учун умумий.
• Ҳар бир елка манфий ТАли УЭ уланган каскадни ташкил этади. Схеманинг бошланғич иш режими I0 ток билан аниқланувчи БТГ ёки уни ўрнини босувчи катта номиналли RЭ резистор билан таъминланади.

Дифференциал кучайтиргич элементлари

• Дифференциал кучайтиргич элементлари

• ДК элементлари кўприк схема ҳосил қилади. Схема диагоналларидан бирига икки қутбли кучланиш манбаи ± Ем, иккинчисига эса – юклама қаршилиги RЮ уланган.
• Кўприк баланси шарти, яъни унинг чиқиш кучланиши

• нолга тенг бўлади

• шарт бажарилганда, яъни ЕМ кучланишлар ва кўприк елкалари қаршиликлари ўзгарса ҳам,
• баланс бузилмайди.

• Схема симметрик бўлгани учун, кучланиш манбаи ва температура бир вақтда ўзгарганда, чиқиш кучланиши UЧИҚ =0 қиймати сақланиб қолади, яъни идеал ДКда нолнинг дрейфи бўлмайди.
• ДК симметрик бўлгани сабабли кириш сигнали UКИР ЭЎлар орасида тенг тақсимланади: уларнинг бирида кучланиш 0,5·UКИР қийматга ортади, иккинчисида эса шу қийматга камаяди.
• Бунда VT1нинг эмиттер ва коллектор токлари мусбат орттирма, VT2 транзисторнинг мос токлари эса – манфий орттирма олади. Натижада чиқиш кучланиши ҳосил бўлади

Чиқиш кучланиши

• Чиқиш кучланиши

ДКнинг уланиш турлари

• ДКнинг уланиш турлари
• Амалда ДКнинг тўрт хил уланишидан фойдаланилади:
• - симмтерик кириш ва чиқиш;
• - симметрик кириш ва носимметрик чиқиш;
• - носимметрик кириш ва симметрик чиқиш;
• - носимметрик кириш ва чиқиш.
•  

Носимметрик кириш ва чиқишли ДК схемаси

• Носимметрик кириш ва чиқишли ДК схемаси

Бунда фойдаланилмайдиган кириш кучланиши ўзгармас сатҳли қилиб олинади, масалан, умумий шинага уланади.

• Бунда фойдаланилмайдиган кириш кучланиши ўзгармас сатҳли қилиб олинади, масалан, умумий шинага уланади.
• Агар кириш сигнали UКИР1 га берилса, чиқишда инверсланмаган сигнал олинади.
• Демак, UКИР1 инверсламайдиган кириш, UКИР2 эса – инверлайдиган кириш бўлади.
• ДК кучайтириш коэффициенти коллектор занжиридаги RК юклама қаршилигига боғлиқ бўлади. Интеграл технологияда RК қийматининг ортиши билан, кристаллда у эгаллаган юза ортади ва транзисторлар иш режимлари сақланган ҳолда, кучланиш манбаи қиймати ҳам ортади.

Кириш ва чиқишли ДК

• Шунинг учун ДКларда кучайтириш коэффициентини ошириш учун, RК резисторлар ўрнига, динамик (актив) юкламадан фойдаланилади. Динамик юклама биполяр ёки майдоний транзисторлар асосида ҳосил қилинади. Юклама сифатида иккинчи БТГ ишлатилган ДК схемаси кейинги слайдда келтирилган. Иккинчи БТГ p–n–p турли VT3 ва VT4 транзисторлар асосида яратилган. Биринчи БТГ илгаригидек ДК сокинлик режимини белгилайди ва эмиттер қаршилиги сифатида ишлатилади.

Динамик юкламали ДК схемаси