Elektronika va sxemalar 2

“Elektronika va sxemalar 2” fanidan mustaqil ishi

Mavzu: BIPOLYAR TRANZISTORLARDAGI KALIT
SXEMALARNI TADQIQ ETISH

Bajardi: 021-20 talabasi

Allamurodov Jasur
TASHKENT-2022
Ishning maqsadi:
1. Bipolyar tranzistor (BT) asosidagi elektron kalitlar sxemasini ishlashini, asosiy parametrlari va xarakteristikalarini o‘rganish;
2. BT asosidagi elektron kalitni hisoblash va xulosa chiqarish.
Berilggan:

Variant	UM, V Manba kuchlanishi	RN, Om YUklama qarshiligi	RK, Om Kollektor qarshiligi
№18	10	1350	270

Asosiy qism
BT asosidagi kalitlar sxemasi keltiriladi, ishlashi tushintiriladi, asosiy parametrlari bayon qilinadi va xarakteristikalari tushintiriladi.

1. BTda elektron kalit parametrlarini hisoblash.

1–rasmda UE sxemasida ulangan BT asosidagi elektron kalit prinsipial va ekvivalent sxemalari keltirilgan.

1–rasm. UE sxemasida ulangan BT asosidagi elektron kalit sxemalari: a) prinsipial sxemasi; b) ekvivalent sxemasi.

Tranzistor turini tanlash.

Kollektor tokini hisoblaymiz:
I_K=(U_IP-U_KENAS)/R_K ,
bunda
U_IP – manba kuchlanishi (10V)
U_KENAS – BT to‘yinish kuchlanishi (odatda 0.2 dan 0.8V gacha), bizning holda 0.4V deb qabul qilamiz.
R_K- kollektor qarshiligi (250 Om)

SHunday qilib:

I_K = (10-0.4)/270 = 0.0355A = 35,5mA
Amaliyotda asbob ishonchliligini oshirish uchun kattaroq qiymat olinadi. Biz 1.5 koeffitsient olamiz.
SHunday qilib, ruxsat etilgan kollektor toki 1.5*0.0355=0.0533A va maksimal kollektor-emitter kuchlanishi 1,5 * 10 = 15V bo‘lgan tranzistor olamiz.
Ushbu parametrlarni qanoatlantiruvchi tranzistorni izlaymiz, BC547A tranzistor (Ikmaks=0.1A Uke=45V) qanoatlantiradi.
BC547A tranzistor xarakteristikalari (https://www.radiolibrary.ru/reference/transistor-imp/bc547a.html) :
Strukturasi - n-p-n
Kollektor-emitter kuchlanishi: 45 V gacha;
Kollektor-baza kuchlanishi: 50 V gacha;
Emitter-baza kuchlanishi: 6 V gacha;
Kollektor toki: 0.1 A gacha;
Kollektorda sarflanuvchi quvvat: 0.5 Vt gacha;
Tranzistorning tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti (hfe): 110 dan 220 gacha;
Tok uzatish koeffitsientining chegaraviy chastotasi: 150 MGs;
Korpus: TO-92.

Kalit ekvivalent sxemasi parametrlarini topamiz:

R_B = h_11e
1.1 UE sxemasida ulangan BC547A tranzistor kirish va chiqish statik xarakteristikalari oilalarini qurish.
UE sxemasida ulangan BC547A tranzistor kirish statik xarakteristikasi oilasini Ib = f(Ube) ( Uke = 0 V va Uke = 10 V da) o‘lchash Buning uchun 2 – rasmda keltirilgan sxema yig‘iladi.

Ris. 2. Tranzistor kirish statik xarakteristikasi oilasini o‘lchash sxemasi.
I_B va U_BE larning o‘lchangan qiymatlari 1–jadvalga tushiladi. Olingan natijalar asosida BC547A tranzistor kirish statik xarakteristikasi oilasi quriladi.

1– jadval.

UE sxemasida ulangan BC547A tranzistor kirish statik xarakteristikasi Ib = f(Ube) oilasi qiymatlari (U_ke = 0 V va U_ke = 10 V).

UKE=0V		UKE=10V
IB, mkA	UBE, mV	IB, mkA	UBE, mV
25	546	25	652
50	566	50	673
75	578	75	685
100	587	100	694
125	593	125	701
150	599	150	706
175	603	175	711
200	607	200	715
250	614	250	721
300	620	300	727
350	624	350	731
400	628	400	736
450	632	450	739
500	635	500	742

Jadvalda keltirilgan qiymatlar asosida I_b = f(U_be) tranzistor chiqish xarakteristikalari grafiklarini chizamiz .

. BC547A tranzistor Ib = f(Ube) kirish xarakteristikalari.

UE sxemasida ulangan BC547A tranzistorning Ik = f(Uke) (Ib = const) chiqish statik xarakteristikasi oilasini o‘lchash.

UE sxemasida ulangan BC547A tranzistorning chiqish statik xarakteristikasi oilasini o‘lchash va grafigini chizish uchun Multisim dasturiy muhitida xarakteriograf-IV dan foydalanamiz (4-rasm).


4-rasm. Tranzistor chiqish statik xarakteristikasini o‘lchash


Xarakteriografda chiqish xarakteristikasining kamida 5ta tarmog‘ini olish kerak. Buning uchun “Modellash parametrlari” oynasida I__b baza toki uchun “orttirma” = 5 olinadi. U_KE kuchlanish qiymati 0 dan 20 V gacha o‘zgartiriladi, orttirmasi = 50 mV.
2-jadval xarakteriograf-IV dan foydalanib to‘ldiriladi. Bunda I__b tokning qiymati xarakteriograf ko‘rsatishi bo‘yicha olinadi.
2-jadval.
UE sxemasida ulangan BC547A tranzistorning Ik = f(Uke) (Ib = const) chiqish statik xarakteristikasi oilasi

UKE, V	IK (IB=0 mkA da)	IK (IB=90 mkA da)	IK (IB=180 mkA da)	IK (IB=270 mkA da )	IK (IB=360 mkA da)	IK (IB=450 mkA da)
0	0	0	0	0	0	0
0,125	0	5,64	10,59	14,77	18,42	21,67
0,25	0	9,08	16,26	22,07	27,01	31,37
0,5	0,00001	9,53	17,13	23,28	28,54	33,17
1,0	0,00003	10,43	18,85	25,72	31,61	36,83
2,0	0,00008	12,23	22,29	30,59	37,76	44,14
3,0	0,0001	14,03	25,74	35,46	43,9	51,41
4,0	0,0002	15,83	29,18	40,33	50,05	58,76
5,0	0,0003	17,62	32,63	45,21	56,19	66,07
6,0	0,0004	19,12	36,07	50,08	62,34	73,38
7,0	0,0005	21,22	39,52	54,95	68,49	80,69
8,0	0,0006	23,02	42,96	59,82	74,64	88
9,0	0,0008	24,81	46,41	64,69	80,78	95,31
10	0,0009	26,61	49,85	69,78	86,93	102,62
15	0,0019	35,59	67,07	93,92	117,66	139,17
20	0,003,3	44,53	84,19	118,13	148,21	175,5

Jadvalda keltirilgan qiymatlar asosida tranzistorning Ik = f(Uke) chiqish statik xarakteristikasi grafiklarini quramiz (4-rasm).

5-rasm. BC547A tranzistorning Ik = f(U_ke) chiqish statik xarakteristikalari.

Tranzistor chiqish xarakteristikasi oilasida yuklama chizig‘ini o‘tkazamiz. tenglama bilan ifodalanadigan yuklama chizig‘ini o‘tkazish uchun I_K=0 da kuchlanish o‘qida yotuvchi U_K=U_{IP ekv} = 7,5V nuqta hamda U_KE = 0 da tok o‘qida yotuvchi I_K = U_{IP ekv}/R_Kekv=31,8 mA nuqta birlashtiriladi. YUklama chizig‘ining grafik chizig‘i billan kesishish nuqtalari topiladi. Topilgan nuqtalar I_Bi baza toklariga mos keluvchi U_chiqi = U_KEi (i=1,…,N), bunda N – nuqtalar soni.

6-rasm. U_KEi ni topish

3-jadval. CHiqish kuchlanishi qiymatlari

UKEi, V	UKE0	UKE1	UKE2	UKE3	UKE4	UKE5
Uchiqi=UKEi, V	7.5	4	2.5	1,7	1	0.5

R_B ni topamiz
R_B = h_11e
Buning uchun 5 rasmdagi 2 nuqtani (I_B2=180 mkA ga mos keluvchi yuklama chizig‘i o‘rtasi) tanlaymiz.
Kirish xarakteristikasidan h_11e ni aniqlaymiz:

7-rasm. h_11e ni topish.

Rasmdan biz I_b1 = 130 mkA, I_b3 = 230 mkA, U_be1 = 702 mV, U_be3 = 719 mV ekanligini aniqlaymiz. Keyin h_11e aniqlanadi:



Shunday qilib,
R_B = h_11e=17000 Om
bo‘lganda BT kirish VAX dan foydalanib, U_chiqi larga mos keluvchi U_BEi kuchlanishlar qiymatlari topiladi (8-rasm).
8-rasm. U_BEi larni topish.
Endi U_kiri kirish kuchlanishlari quyidagi formuladan topiladi: Togda sootvetstvuyuщie vxodnыe napryajeniya vыchislyayutsya soglasno vыrajeniyu:
U_kiri=U_BEi+I_BiR_B.
4 jadval. Kirish kuchlanishini hisoblash natijalari.

UBEi, V	UBE0	UBE1	UBE2	UBE3	UBE4	UBE5
	0,625	0,695	0,715	0,725	0,739	0,743
Ukiri, V	Uvx0	Uvx1	Uvx2	Uvx3	Uvx4	Uvx5
	0	2,495	4,315	6,125	7,939	9,77

Topilgan U_chiqi va U_kiri qiymatlari asosida elektron kalitning uzatish xarakteristikasi quriladi. U¹_chiq yuqori chiqish sathi BTning kesish rejimida ishlashiga mos keladi(6-rasmda “0” nuqta):

U¹_chiq=U_IPekv –I_KE R_K ≈U_IPekv=7,5 V.
Quyi chiqish sathi tranzistorning to‘yinish ish rejimiga mos keladi Nizkiy vыxodnoy uroven sootvetstvuet rabote v rejime nasыщeniya (6–rasm «5» nuqta)
U⁰_chiq = U_KEto‘y.
Kalit uzatish xarakteristikasini qurish:

5-jadval. Uzatish xarakteristikasi

Ukiri, V	0	2,495	4,315	6,125	7,939	9,74
Uchiqi, V	7.5	4	2.5	1.7	1	0.5

9-rasm. Tranzistorli kalit uzatish xarakteristikasi.
BT asosidagi kalit uzatish xarakteristikasi uchta sohaga ega: past kirish kuchlanishlarga mos keluvchi kesish sohasi; BTni kesish rejimidan to‘yinish rejimiga (yoki teskarisi) o‘tkazuvchi faol sohasi; kirish kuchlanishining katta qiymatlariga mos keluvchi to‘yinish sohasi. Kalit uzatish xarakteristikasini kattaroq aniqliklarda hisoblashda tok bo‘yicha statik uzatish koeffitsientining baza tokiga bog‘liqligini inobatga olish lozim.
Sxemani yig’ish jarayoni :


Sxemaning yakuniy ko’rinishi :


XULOSA
Men ushbu mustaqil ishni o'zimga belgilangan variantga mos keluvchi parameterlardan foydalanib bajardim.Ushbu mustaqil ishda berilgan labaratoriya mashg'ilotini virtual sxemasini NI Multsim 13.0 dasturi yordamida yig'ib chiqdim va o'lchab topilishi kerak bo'lgan parametrlarni o'lchab topdim . Mustaqil ishni bajarish davomida davomida BC547A tranzistoridan foydalandim. Olingan natijalar asosida xisob kitob kilib kiymatlarni topdim . Ushbu olingan qiymatlardan foydalanib parametrlarni bir-biriga bog'liqlik grafiklarini Microsoft Excel yordamida chizdim. So’ngra bu sxemani bosma platada yig’ishga xarakat qilib ko’rdim.