Laboratoriya ishi btda yasalgan barqaror tok generatorini tadqiq etish Ishdan maqsad

5- LABORATORIYa IShI
BTda yasalgan barqaror tok generatorini tadqiq etish
Ishdan maqsad: Bipolyar tranzistordan yasalgan kuchaytirgich bosqichini tadqiq qilish va dinamik xarakteristikalari va differensial parametrlarini o‘lchash.
Ixtiyoriy zanjirdan avvaldan belgilangan qiymatli tok oqishini ta’minlovchi elektron qurilma barqaror tok generatori (BTG) deb ataladi. Yuklamadan oqayotgan tokning qiymati kuchlanish manbai, zanjir parametrlari va tem-peratura o‘zgarishlariga bog‘liq bo‘lmaydi.

5.1-rasm. Ideal BTG VAXi.
O‘zgarmas tok qiymatini faqat cheksiz katta dinamik qarshilikka ega bo‘lgan ideal tok manbai ta’minlashi mumkin. Ideal tok manbai VAXi gorizontal AV to‘g‘ri chiziqdan iborat (5.1-rasm). UB sxemada ulangan BTning chiqish xarakteristikasi ideal tok generatori VAXiga yaqin bo‘ladi. Demak, UB sxemada ulangan tranzistor amalda tok generatori vazifasini bajarishi mumkin. Lekin temperaturaviy barqarorlikni va keng dinamik diapazonni ta’minlash uchun amalda ikkita yoki undan ko‘p tranzistor ishlatiladi.
Eng sodda BTG sxemasi 5.2-rasmda ko‘rsatilgan. Sxemada I₁ tok zanjiriga to‘g‘ri siljitilgan diod ulanishli, tayanch tranzistor deb ataluvchi VT1 tranzistor ulangan. U juda kichik qarshilikka ega. Shuning uchun VT1 kuchlanish generatori vazifasini o‘taydi. U R_Yu boshqariluvchi zanjir bilan ketma-ket ulangan VT2 tranzistorning emitter-baza o‘tishini kuchlanish bilan ta’minlaydi.
VT2 tranzistor emitter-baza kuchlanishi bilan boshqarilgani munosabati bilan uning xususiyatlari UB sxemaning xususiyatlariga mos keladi. Ma’lumki, UB ulangan sxemada aktiv rejimda kollektor toki kollektordagi kuchlanishga deyarli bog‘liq bo‘l-maydi (5.2-rasm). Shuning uchun ixtiyoriy R_Yu dan o‘tayotgan tok I₂ tayanch kuchlanish U_EB2 bilan aniqlanadi. I₂ = I₁ ekanligini amalda ko‘rsatamiz.

5.2-rasm. Sodda BTG sxemasi.
I_E1 va I_E2 toklar yuqori aniqlikda
(5.1)
ifoda bilan approksimatsiyalanadi, bu yerda, I₀ – teskari silji-tilgan EO‘ning to‘yinish toki. Tranzistorlarning I_E0 va φ_T para-metrlari aynan bir xil bo‘lgani uchun U_BE1= U_BE2 shartdan
. (5.2)
5.1-rasmdan
, .
(5.1 ni e’tiborga olgan holda
(5.2)
yozish mumkin. Baza toki kollektor tokidan 50÷100 marta kichik bo‘ladi. Shuning uchun hisoblashlarda I₂ = I₁ deb olish mumkin. Bundagi xatolik 1÷2% dan oshmaydi. Demak, R_Yu yuklama zanji-ridagi chiqish toki I₂ , zanjir qanday bo‘lishidan qat’iy nazar, ki-rish tokini ham qiymat, ham yo‘nalish bo‘yicha takrorlaydi. Kirish toki qiymatiga kelsak, u yetarli aniqlik bilan ga teng.
I₁ tokning o‘zgarmasligi barqarorlashgan kuchlanish manbai Ye_M1 dan foydalanish hisobiga erishiladi. Natijada, I₂ tokning zanjir parametrlari Ye_M2 va R_Yu ga bog‘liqligi yo‘qotiladi.
Lekin bunday BTGda I₂ tokning temperatura bo‘yicha barqa-rorligi ta’minlanmaydi, chunki baza toki I_B2 temperatura o‘zga-rishlariga juda bog‘liq. I₂ tokning temperatura bo‘yicha barqa-rorligini ta’minlash uchun murakkabroq sxemalardan foydala-niladi.
Masalan, 5.3-rasmda BTGning uchta tranzistorli sxemasi (Uilson tok ko‘zgusi) keltirilgan. Unda boshqaruvchi VT1 va VT2 tranzistorlarnig baza toklari qarama-qarshi yo‘nalgan.
Sxemadan
,
ko‘rinib turibdi.
VT1 va VT2 tranzistorlar egizak. Ularning ishlash rejim-lari bir-birinikidan kollektor-baza kuchlanish bo‘yicha farq qiladi. VT1 tranzistorning kollektor-baza kuchlanishi VT2 tranzistorning emitter-baza kuchlanishiga teng, ya’ni qiymati kichik. VT2 tranzistorning kollektor-baza kuchlanishi esa R rezistordagi va R_Yu zanjirdagi kuchlanish pasayishlari bilan aniqlanadi va sezilarli darajada katta bo‘lishi mumkin.
Lekin baza toki kollektor-baza kuchlanishi qiymatiga sust bog‘langan, shuning uchun I_B1= I_B2. Emitter toklari ham 5.2-rasmdagi holat sabablariga ko‘ra bir-biriga teng I_E1= I_E3. Natijada,
.
Bu ifodadan 5.2-rasmda keltirilgan sxemada kirish va chiqish toklarining qaytarilishi 5.3-sxemadagiga qaraganda yuqoriroq-ligi ko‘rinib turibdi.

5.3-rasm. Uilson tok ko‘zgusi sxemasi.

5.4-rasm. Aktiv tok transformatori.

Qator integral sxemalarda tayanch toki I₁ (I₂ << I₁) qiymati katta bo‘lgan kichik tokli BTGlar talab etiladi. Ushbu hollarda sodda BTGning takomillashgan sxemasidan foydalaniladi (5.3- rasm).

Bu sxema tok transformatori sxemasi deb ataladi. Uning uchun
; (5.3)
ifoda o‘rinli.
Ideallashtirilgan o‘tish VAX (5.1) dan foydalanib,
; (5.4)
yozish mumkin.
(5.3) va (5.4) ifodalardan
(5.5)
hosil qilamiz.
I₂ tokning berilgan qiymati asosida (5.5)dan foydalangan holda, R_E rezistorning qarshiligini topish mumkin:
. (5.6)
Ushbu sxema soddaligiga qaramasdan, temperatura bo‘yicha bar-qarorlikni yaxshi ta’minlaydi, chunki R_E rezistor orqali manfiy TAga ega. Hisoblashlardan temperatura bir gradusga o‘zgarganda tokning nobarqarorligi ∆I₂=2,5 mkAni tashkil etishi ma’lum. Bundan tashqari, R_E=1 kOm (statik qarshilik) bo‘lganda BTGning dinamik qarshiligi 1 MOmga yaqin bo‘ladi.