Keng polosali kuchaytirgichlar

6.1. Bipolyar tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi
Umumiy emitter sxemada ulangan bipolyar tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi eng keng tarqalgan. Kuchaytirgich taҳlil qilinganda signalmanbai yoki qarshilik R_G bilan ketma – ket ulangan ideal kuchlanishmanbai E_G ko’rinishida (6.1 a-rasm), yoki qarshilik R_G bilan parallel ulangan ideal tokmanbai I_G ko’rinishida (6.1 b-rasm) ifodalanishimumkin.



a) b)

6.1 – rasm.

Agar R_G va kuchaytirgich bosqichining kirish qarshiligi qiymatlari bir – biriga yaqin bo’lsa, signalmanbaining turi ҳisoblash aniqligiga tasir ko’rsatmaydi. Agar R_G kuchaytirgich bosqichining kirish qarshiligidan ancha katta bo’lsa, 6.1 b-rasmda keltirigan signalmanbaidan, aks ҳolda esa 6.1 a-rasmda keltirigan signalmanbaidan foydalanish tavsiya etiladi.

Umumiy emitter sxemada ulangan bipolyar tranzistorda yasalgan kuchaytirgich bosqichi sxemasi 6.2 – rasmda keltirilgan.

Sxemani taҳlil qilganda, tranzistor ҳolati kirish kuchlanishi bilan boshqarilganda uzatish xarakteristikasi (6.3-rasm), chiqish xarakteristikalar oilasi (4.5-rasm) ҳamda kirish xarakteristikalar oilasi (4.4-rasm) dan foydalanish qulay.

6.2 – rasm. 6.3 – rasm.

Uzatish xarakteristikasi - kollektor toki I_K ning baza – emitter kuchlanishi U_BE ga boғliqligi eksponentsial funktsiya bilan approksimatsiyalanadi

. (6.1)

bu yerda - termik potentsial, I_KS – proportsionallik koeffitsienti bo’lib uning taҳminiy qiymatimikroquvvatli kremniyli tranzistorlar uchun T=300 K bo’lganda 10^-9mA tartibga ega bo’ladi.

Kirish signalimavjud bo’lmaganda kuchaytirgich bosqichi sokinlik rejimida bo’ladi. Sokinlik rejimida kollektor – emittter kuchlanishining doimiy tashkil etuvchisi .

Kirishga o’zgaruvchan kirish signaliningmusbat yarim davri berilsa, baza toki ortadi va u kollektor toki o’zgarishiga olib keladi. Bu ҳolat uzatish xarakteristikasi (6.3-rasm) dan ko’rinib turibdi. Kollektor toki I_K ning U_BE kuchlanishiga boғliq ravishda o’zgarishi xarakteristika tikligi S bilan ifodalanadi:

U_KE = const bo’lganda

Bu kattalikni (6.1) ifodadan foydalanib ҳam topishmumkin:

(6.2) .

SHunday qilib, tiklik kollektor tokiga proportsional bo’lib, ҳar bir tranzistorning individual xossalariga boғliq bo’lmaydi. SHuning uchun bu kattalikni aniqlashda o’lchashlar talab qilinmaydi.

Kirish signali tasiri natijasida R_K dagi kuchlanish ortadi, U_KE kuchlanish esa kamayadi, yanimanfiy yarim davrli chiqish signali shakllanadi. Demak, bunday kuchaytirgich bosqichi chiqish va kirish kuchlanish signallari orasida 180 ⁰ ga faza siljishini amalga oshiradi. Kollektor toki Ik

.

kattalikka ortadi.

CHiqish kuchlanishi U_CHIQ esa

.

kattalikka kamayadi.

Demak kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti (yuklamamavjud bo’lmaganda (I_YU=0)), quyidagiga teng

(6.3)

Masalan, agar R_K =5 kOm; =25mV; I_K k=1mA; S= 40mA/V, u ҳolda K_U=-200.

Kollektor toki faqat U_BE kuchlanishiga emas, balki U_KE kuchlanishiga ҳam boғliq bo’ladi. Bu boғliqlik differentsial chiqish qarshiligi bilan xarakterlanadi

U_BE = const bo’lganda,

Bu yerda proportsionallik koeffitsienti U_E Erli kuchlanishi. U_E ning qiymatlari kremniyli n-p-n tranzistorlar uchun 80-200 V atrofida bo’ladi. r_KE ҳisobiga

(6.5) .
Signalmanbaiga nisbatan kuchaytirish bosqichi uchun kirish qarshiligi katta rol o’ynaydi. Uning qiymati qancha katta bo’lsa, signalmanbai shuncha kam yuklanadi va shunchalik yaxshi kirish bosqichiga uzatiladi. Kirish zanjirini yuklamaga ulangan kuchlanishmanbai ko’rinishida ifodalash uchun differentsial kirish qarshiligi kattaligi kiritiladi

U_KE = const bo’lganda.

Kirish qarshiligi r_BE va tiklik S orasida quyidagi boғliqlikmavjud

,

bu yerda - tok uzatish differentsial koeffitsienti. Amaliy ҳisoblar uchun quyidagi nisbatdan foydalanish mumkin

(6.6).

Kuchaytirgich bosqichining chiqish yoki ichki qarshiligi r_CHIQ bu bosqichni yuklama (keyingi bosqich) bilan o’zaro tasirlashuvida katta rol o’ynaydi. Kuchaytirgichning chiqish qarshiligi yuklamadan tok oqib o’tayotganda chiqish kuchlanishini kamayishiga olib keladi va bu ҳolatni kuchaytirish koeffitsientini ҳisoblayotganda ҳisobga olish kerak bo’ladi.

YUklama qarshiligi R_YU va chiqish qarshiligi r_CHIQ kuchaytirgich kuchaytirish koeffitsientini martaga kamaytiruvchi kuchlanish bo’luvchisini ҳosil qiladilar. CHiqish ichki qarshiligi . Natijada yuklamadagi kuchaytirish koeffitsienti

. (6.7)

Kuchaytirish koeffitsienti temperatura o’zgarishiga boғliq, chunki .

Niҳoyat, tok bo’yicha differentsial kuchaytirish koeffitsienti quyidagi ifoda yordamida aniqlanadi

U_KE = const bo’lganda.

Bu kattalik statik koeffitsientdan kollektor tokining keng o’zgarish diapazonida sezilarli farq qilmaydi va ga teng.

Nochiziqli buzilishlarni kamaytirish va kuchaytirish koeffitsientini temperaturaviy barqarorligini oshirishmaqsadida kuchaytirgich bosqichigamanfiy teskari aloqa kiritiladi.