E в oc ита ва билв

2. Kompensatsion stablizatorlar.


Kuchlanish stablizatorlari. Kompensatsion kuchlanish stablizatorlari uzluksiz ta’sir etuvchi va impulsli bo‘lishi mumkin. Uzluksiz ta’sirlashuvchi kompensatsion kuchlanish stablizatori avtomatik rostlovchi tizimdan iborat bo‘lib, chiqishdagi kuchlanishning haqiqiy qiymatini namunaviy (tayanch) kuchlanishining qiymati bilan uzluksiz taqqoslab turadi. Taqqoslash natijasida yuzaga kelgan kuchlanishlar farqi kuchaytirilib boshqaruv elementiga ta’sir ettiriladi va natijada chiqish kuchlanishi belgilangan qiymatiga qaytadi. Tayanch kuchlanishi manbai sifatida kam tok bilan ishlovchi parametrik kuchlanish stablizatoridan foydalaniladi.

a) b)
2.4-rasm. a) boshqaruv elementi ketma-ket ulangan kompensatsion kuchlanish stablizatorining tarkibiy tuzilish sxemasi, b) elektrik prinsipial sxemasi.

Boshqaruv elementini ulash usuliga ko‘ra kompensatsion kuchlanish stablizatorlari ketma-ket va parallel turlarga bo‘linadi.

Boshqaruv elementi R_yuk yuklanish bilan ketma-ket ulangan kompensatsion kuchlanish stablizatorining tarkibiy tuzilishi sxemasi 2.4- a, rasmda tasvirlangan.
Taqqoslash natijasida yuzaga kelgan  U_yuk-U_T signali (TS)  taqqoslash sxemasida hosil qilinadi va o‘zgarmas tok K kuchaytirgichida kuchaytirilib, BE boshqaruv elementiga beriladi.
Signal farqi (U_yuk-U_T)>0 musbat bo‘lganda  BE ichki qarshiligi va undagi kuchlanish tushuvi ortadi. Boshqaruv elementi  BE va R_yuk ketema-ket ulanganligidan U_BE kuchlanish tushuvining ortishi chiqish kuchlanishining kamayishiga olib keladi va uni U_ch.nom qiymatda saqlab turadi.
Aksincha ya’ni (U_yuk-U_T)<0 manfiy bo‘lganda  BE ichki qarshiligi va undagi U_BE kuchlanish tushuvi ham kamayib, chiqish U_ch kuchlanishning ortishiga olib keladi.
Tranzistorlar asosida tuzilgan kema-ket kompensatsion kuchlanish stablizatorining elektrik prinspial sxemasi 2.4-b, rasmda tasvirlangan. Sxemada VT₁ tranzistor boshqaruv elementi vazifasini bajaradi. Kirish U_kr kuchlanishi ortganda chiqish kuchlanishi absolyut qiymati ortadi va VT₂ tranzistor asosida tuzulgan o‘zgarmas tok kuchaytirgichi kirishida U_be2 manfiy signal farqini hosil qiladi. Natijada VT₂ tranzistorning kollektor toki ortib, yerga nisbatan undagi potensial ko‘proq musbat bo‘ladi. Boshqaruv elementi VT₁ trnzistorning  U_{be 1} kuchlanishi kamayadi va  BE chiqish qarshiligi hamda undagi kuchlanish tushuvi ortadi. Natijada U_yuk yuklanish kuchlanishi kamayib U_yuk.nom qiymatni oladi. Sxemaning stablizatsiya koeffisientini oshirish uchun VT₁ tranzistorning baza tokini belgilovchi R_K rezistorni – E₀ namunaviy kuchlanish manbaiga ulash lozim. Namunaviy – E_0 kuchlanish manbai absolyut stabil bo‘lgan holda va  kuchlanish bo‘lgich ta’sirini hisobga olmagan holda (VT₂ tranzistor bazasi to‘g‘ridan-to‘g‘ri stablizator chiqishiga ulangan) 2.4-b, sxemaning stablizatsiya koeffisientini
 (2.10)
ifoda bilan, chiqish qarshiligini esa

ifoda bilan aniqlanadi. Agar E₀ stabil bo‘lmasa u holda uning tebranishlari R_K rezistor orqali VT₁ tranzistorlarning bazasiga beriladi va natijada stablizatsiya koeffisienti

marta yomonlashadi.
Sxemadagi  qarshilikni oshirish bilan  kamaytirilishi mumkin, biroq bu stablizatorning
 (2.11)
normal ishlash shartini bajarmasligiga olib keladi. Bu shart oddiy

tenglikdan kelib chiqadi.
Yuqoridagi (2.11) tenglikka ko‘ra VT₁ tranzistor I_b1 baza tokining  qiymatga ortishi VT₂ tranzistor I_K2 tokining shuncha qiymatga kamayishiga olib keladi.
Baza toki yuklanish toki bilan

munosabat orqali bog‘langanligi sababli  qarshilikning ortishi sababli  toki I_K2 tokdan katta bo‘lishi mumkin, bu esa (2.11) shartning buzilishiga olib keladi.
Chiqish kuchlanishini silliq o‘zgartirish  kuchlanish bo‘lgichni 2.4-b, rasmda tasvirlangan kabi stablizatorning chiqishiga ulash bilan amalga oshirilishi mumkin.
Bu holda stablizatorning chiqish kuchlanishi
(2.12)
ifoda bilan aniqlanadi.
Odatda kuchlanish bo‘lgichning  toki VT₂ tranzistor tokidan bir tartib (o‘n marta) katta qilib tanlanadi. Kuchlanish bo‘lgich tokini bundan ortiq qilish maqsadga muvofiq emas, chunki bu sxema FIK ning sezilarli kamayishiga olib keladi. Bu vaqtda (2.12) ifodani quydagicha yozish mumkin.
(2.13)
Kuchlanish bo‘lgichni ulash (2.10) ifoda bilan aniqlanuvchi stablizatsiya koeffisientini B marta kamaytiradi, chunki VT₂ tranzistor kirish tokining orttirmasi shuncha marta kamayib, chiqish kuchlanishi orttirmasini ham shu qadar kamaytiradi.
Kuchlanish bo‘lgichsiz kirish tokining orttirmasi  va bo‘lgich ulangandagi ortirmasini  ko’rinishda yozib B kattalikni aniqlash mumkin.

bunda,  , 
Kompensatsion stablizatorining stablizatsiya koeffisientini oshirish usullaridan biri boshqaruv elementi sifatida tarkibiy tranzistorlardan foydalanishdir. Tarkibiy tranzistorlardan foydalanish, stablizatsiya koeffisientini qo‘shimcha tranzistor tok bo’yicha kuchaytirish koeffisienti qadar oshiradi.
Boshqaruv elementi parallel ulangan kompensatsion kuchlanish stablizatorining tarkibiy tuzilish sxemasi 2.5-rasmda tasvirlangan.
Sxemada  BE boshqaruv elementi yuklanish R_yuk qarshiligiga parallel, ketma-ket qilib, esa Rb ballast qarshiligi ulangan. Parallel tipdagi kompensatsion stablizator K kuchaytirgich yo‘q deb tasavvur qilinganda strukturaviy tuzilishi jihatdan boshqaruv elementi vazifasini stablitron bajaruvchi parametrik kuchlanish stablizatoriga o‘xshaydi.
Sxema quyidagidek ishlaydi. Taqqoslash sxemasida shakllanuvchi  signal farqi K kuchaytirgichda kuchaytiriladi va  BE boshqaruv elementiga ta’sir ko‘rsatadi. Bu ta’sir natijasida  BE ichki qarshiligi o‘zgarib,  R_yuk kuchlanishni belgilangan sathda saqlab turadi.

2.5-rasm. Boshqaruv elementi parallel ulangan kompensatsion kuchlanish stablizatorining tarkibiy tuzilish sxemasi.
Ketma-ket tipdagi kompensatsion kuchlanish stablizatorining stablizatsiya koeffisienti bir necha ming atrofida bo‘ladi va u K kuchaytirgichining kuchaytirish koeffisientiga bog‘liq bo’ladi. Biroq shuni e’tiborga olish lozimki, kuchaytirish koeffisientini oshirish stablizator sxemasining o‘z-o‘zidan uyg‘onishiga olib keladi. Kompensatsion kuchlanish stablizatorining chqish qarshiligi bir nech Om hatto Om ning bir necha ulushiga teng bo‘lishi mumkin.
Parallel tipdagi stablizatorning foydali ish koeffisienti ketma-ket tipidagi stablizatornikidan kichik bo‘ladi. Buning asosiy sababi R_b qarshiligida qo‘shimcha quvvat isrof bo‘lshidir.
Ketma-ket tipdagi kompensatsion stablizatorining asosiy kamchiligi yuklanishning ortishiga sezgirligidir. Chiqish zanjirida qisqa tutashuv yuz berganda kirish kuchlanishi to‘liqligicha boshqaruv elementiga (VT₂ tranzistor) tushadi va tranzistor orqali I_K tok keskin ortib ketadi va natijada tranzistorni ishga yaroqsiz holatga o‘tkazishi mumkin.

2.6-rasm. Kompensatsion kuchlanish stablizatorining elektrik prinsipial sxemasi.

Tok stablizatorlari. Kompensatsion tok stablizatorlarida yuklanish bilan ketma-ket R_et namunaviy qarshilik ulanadi va undagi kuchlanish oddiy kuchlanish stablizatori vositasida stabillashtirladi. Shunga ko‘ra,  R_yuk yuklanish qarshiligi o‘zgarganda u orqali o‘tayotgan tok o‘zgarmas bo‘lib qoladi.

Kompensatsion tok stablizatorlaridan birining elektrik prinspial sxemasi 2.6-rasmda tasvirlangan. Signal  farqi (UT – tayanch manbaining kuchlanishi) VT₂ tranzistordan iborat kuchaytirgichga kuchatiriladi va VT₁ tranzistorda tuzilgan boshqaruv elementiga ta’sir qilib R_et etalon qarshilikdagi kuchlanishni o‘garmas qilib saqlab turadi.