Электроника ва схемотехника

Назорат саволлари


1. Майдоний транзистор нима ва нима сабабли улар униполяр транзисторлар деб
аталади ?
2. Майдоний транзисторлар синфланишини келтиринг.
3. Майдоний транзистор канали, затвор, сток, исток ва асослари нима ?
4. Р-n ўтиш билан бошқариладиган майдоний транзистор ишлаш принципи нимадан иборат ?
5. Асосга нисбатан затвор ва исток оралиғидаги кучланиш ўзгаришида канал геометрияси қандай ўзгаради ?
6. Затвор ва исток оралиғидаги кучланиш майдоний транзистор сток токи қийматига қандай таъсир кўрсатади ?
7. Майдоний транзисторларнинг асосий уланиш схемаларини айтиб беринг.
8. Майдоний транзистор қандай режимларда ишлаши мумкин ?
9. Майдоний транзистор асосий характеристикаларини айтиб беринг.

VI БОБ. КЕНГ ПОЛОСАЛИ КУЧАЙТИРГИЧЛАР
════════════════════════════════════════════

Аналог интеграл микросхемалар элементар негиз босқичлар асосида ясаладилар. Негиз босқичларга УЭ схемада уланган биполяр транзисторлар ҳамда УИ схемада уланган майдоний транзисторлардан ясалган бир босқичли кучайтиргичлар киради. Негиз босқичлар бир вақтнинг ўзида ток ёки кучланиш, ҳамда ток ва кучланиш бўйича кучайтириш билан қувватни кучайтирадилар.

6.1. Биполяр транзисторда ясалган кучайтиргич босқичи

Умумий эмиттер схемада уланган биполяр транзисторда ясалган кучайтиргич босқичи энг кенг тарқалган. Кучайтиргич таҳлил қилинганда сигнал манбаи ёки қаршилик R_Г билан кетма – кет уланган идеал кучланиш манбаи Е_Г кўринишида (6.1 а-расм), ёки қаршилик R_Г билан параллель уланган идеал ток манбаи I_Г кўринишида (6.1 б-расм) ифодаланиши мумкин.

а) б)
6.1 – расм.

Агар R_Г ва кучайтиргич босқичининг кириш қаршилиги қийматлари бир – бирига яқин бўлса, сигнал манбаининг тури ҳисоблаш аниқлигига таъсир кўрсатмайди. Агар R_Г кучайтиргич босқичининг кириш қаршилигидан анча катта бўлса, 6.1 б-расмда келтириган сигнал манбаидан, акс ҳолда эса 6.1 а-расмда келтириган сигнал манбаидан фойдаланиш тавсия этилади.

Умумий эмиттер схемада уланган биполяр транзисторда ясалган кучайтиргич босқичи схемаси 6.2 – расмда келтирилган.
Схемани таҳлил қилганда, транзистор ҳолати кириш кучланиши билан бошқарилганда узатиш характеристикаси (6.3-расм), чиқиш характеристикалар оиласи (4.5-расм) ҳамда кириш характеристикалар оиласи (4.4-расм) дан фойдаланиш қулай.

6.2 – расм. 6.3 – расм.

Узатиш характеристикаси - коллектор токи I_К нинг база – эмиттер кучланиши U_БЭ га боғлиқлиги экспоненциал функция билан аппроксимацияланади

. (6.1)
бу ерда - термик потенциал, I_KS – пропорционаллик коэффициенти бўлиб унинг таҳминий қиймати микроқувватли кремнийли транзисторлар учун Т=300 К бўлганда 10^-9 мА тартибга эга бўлади.
Кириш сигнали мавжуд бўлмаганда кучайтиргич босқичи сокинлик режимида бўлади. Сокинлик режимида коллектор – эмитттер кучланишининг доимий ташкил этувчиси .
Киришга ўзгарувчан кириш сигналининг мусбат ярим даври берилса, база токи ортади ва у коллектор токи ўзгаришига олиб келади. Бу ҳолат узатиш характеристикаси (6.3-расм) дан кўриниб турибди. Коллектор токи I_K нинг U_БЭ кучланишига боғлиқ равишда ўзгариши характеристика тиклиги S билан ифодаланади:
U_КЭ = const бўлганда
Бу катталикни (6.1) ифодадан фойдаланиб ҳам топиш мумкин:
(6.2) .
Шундай қилиб, тиклик коллектор токига пропорционал бўлиб, ҳар бир транзисторнинг индивидуал хоссаларига боғлиқ бўлмайди. Шунинг учун бу катталикни аниқлашда ўлчашлар талаб қилинмайди.
Кириш сигнали таъсири натижасида R_К даги кучланиш ортади, U_КЭ кучланиш эса камаяди, яъни манфий ярим даврли чиқиш сигнали шаклланади. Демак, бундай кучайтиргич босқичи чиқиш ва кириш кучланиш сигналлари орасида 180 ⁰ га фаза силжишини амалга оширади. Коллектор токи Iк
.
катталикка ортади.
Чиқиш кучланиши U_ЧИҚ эса
.
катталикка камаяди.
Демак кучланиш бўйича кучайтириш коэффициенти (юклама мавжуд бўлмаганда (I_Ю=0)), қуйидагига тенг
(6.3)
Масалан, агар R_К =5 кОм; =25 мВ; I_K к=1 мА; S= 40 мА/В, у ҳолда К_U=-200.
Коллектор токи фақат U_БЭ кучланишига эмас, балки U_КЭ кучланишига ҳам боғлиқ бўлади. Бу боғлиқлик дифференциал чиқиш қаршилиги билан характерланади
U_БЭ = const бўлганда,

Бу ерда пропорционаллик коэффициенти U_Е Эрли кучланиши. U_Е нинг қийматлари кремнийли n-p-n транзисторлар учун 80-200 В атрофида бўлади. r_КЭ ҳисобига

(6.5) .

Сигнал манбаига нисбатан кучайтириш босқичи учун кириш қаршилиги катта роль ўйнайди. Унинг қиймати қанча катта бўлса, сигнал манбаи шунча кам юкланади ва шунчалик яхши кириш босқичига узатилади. Кириш занжирини юкламага уланган кучланиш манбаи кўринишида ифодалаш учун дифференциал кириш қаршилиги катталиги киритилади

U_КЭ = const бўлганда.
Кириш қаршилиги r_БЭ ва тиклик S орасида қуйидаги боғлиқлик мавжуд
,
бу ерда - ток узатиш дифференциал коэффициенти. Амалий ҳисоблар учун қуйидаги нисбатдан фойдаланиш мумкин
(6.6).
Кучайтиргич босқичининг чиқиш ёки ички қаршилиги r_ЧИҚ бу босқични юклама (кейинги босқич) билан ўзаро таъсирлашувида катта роль ўйнайди. Кучайтиргичнинг чиқиш қаршилиги юкламадан ток оқиб ўтаётганда чиқиш кучланишини камайишига олиб келади ва бу ҳолатни кучайтириш коэффициентини ҳисоблаётганда ҳисобга олиш керак бўлади.
Юклама қаршилиги R_Ю ва чиқиш қаршилиги r_ЧИҚ кучайтиргич кучайтириш коэффициентини мартага камайтирувчи кучланиш бўлувчисини ҳосил қиладилар. Чиқиш ички қаршилиги . Натижада юкламадаги кучайтириш коэффициенти


. (6.7)

Кучайтириш коэффициенти температура ўзгаришига боғлиқ, чунки .

Ниҳоят, ток бўйича дифференциал кучайтириш коэффициенти қуйидаги ифода ёрдамида аниқланади
U_КЭ = const бўлганда.

Бу катталик статик коэффициентдан коллектор токининг кенг ўзгариш диапазонида сезиларли фарқ қилмайди ва га тенг.

Ночизиқли бузилишларни камайтириш ва кучайтириш коэффициентини температуравий барқарорлигини ошириш мақсадида кучайтиргич босқичига манфий тескари алоқа киритилади.