Сигааплфни кучаттириш

1.7.2 Таркибий транзисторлар
Бир нечта (кўпинча иккита) транзисторлардан тузилган системаси таркибий транзисторлар дейилади. Улардан кенг тарқалган Дарлингтон схемаси бўйича тузилган системадир.
Бу схемада VT1 транзисторнинг эмиттеридан ўтувчи ток, VT2 транзисторининг базасидан ўтувчи токка тенг. Шу сабабли иккинчи транзистор, биринчи транзистор кучайтирган токни кучайтиради. Бу ҳолда умумий кучайтириш коэффициенти

β_тт=β₁β₂

га тенг бўлади.
Дарлингтон схемаси бўйича ишлайдиган транзисторларнинг харктерли хусусияти шундаки, транзисторлардан ўтувчи токлар ҳар хил бўлади. Шу сабабли таркибий транзисторлардан ташкил топган интеграл микросхемада VT2 транзистор коллекторини юзаси VT1 транзисторлар коллекторининг юзасидан анча катта килиб ясалади.
Турли юзали транзисторларни тайёрлаш технологияси қийин бўлганлигидан таркибий транзисторлар йигилади. Бу схемада VT1 транзисторнинг эмиттер токи қаршилик ва VT3 транзистор орқали ўтади. Шу сабабли VT2 транзистори базасининг токи VT1 транзисторининг киритилиши, VT3 занжирнинг ўзгарувчан токка кўрсатадиган қаршилигини оширади. Натижада умумий кучайтириш коэффициентининг катта бўлишига шароит яратилади. Баъзан интеграл схемаларда бир-бирини тўлдирувчи турли ўтказувчанликка эга бўлган биполяр транзисторлар ишлатилади. Иккита р-n-р ва n-р-n транзисторлардан ташкил топган таркибий транзисторлар схемаси келтирилган. Бу схемада VT1 транзистор коллекторидан ўтувчи ток VT2 транзистор базасидан ўтади.
1.43 -расмда операцион кучайтиргичларга мисол тариқасида К140УД1 микросхема келтирилган. Бу микросхема бошқа операцион кучайтиргичларга нисбатан анча содда ҳисобланади. Бирнинчи каскад VT1, VT2 дан ташкил топган дифференциал кучайтиргич бўлиб, VT3 ток ёрдамида таъминланади. Ток кучининг температурага мувофик ўзгариши VT4 транзистор ёрдамида компенсациялаб турилади. Иккинчи каскад VT5 ва VT6 лардан йиғилган бўлиб, биринчи каскад билан галваник алоқада боғланган кучайтиргичларнинг чиқишида иккита эмиттер такрорлагич (VT7 ва VT9) бўлиб, у VT8 транзисторнинг чиқишида ўзгармас кучланиш сатҳини силжиши учун ҳизмат қилади.
Операцион кучайтиргичларда қўлланилган дифференциал кучайтиргич маълум афзалликларга эга. Кучайтиргични ишлатувчи транзисторлар битта технологик жараёнда тайёрланганлиги учун уларнинг параметрлари бир хил бўлади. Транзисторлар микросхемада жуда якин жойлашганда температура ўзгариши уларга бир хил таъсир қилади.


1.44- расм . К140УД1 Операцион кучайтиргичнинг тузилиши.

Операцион кучайтиргичларнинг бошланғич кириш кучланишлари умумий корпусга нисбатан нолга тенг. Шу сабабли каскадлар ажратувчи конденсаторларсиз бевосита уланади. Чиқиш кучланишинг нолга тенг бўлиши, корпусга нисбатан мусбат ва манфий потенциалга эга бўлган манба билан таъминлаш орқали амалга оширилади. Одатда бу манбаларнинг номинал кучланиши ±6,3 ва ±12,6В бўлади.

1)масала: 1.45 а)-расмда ГТ322А транзистордан тузилган умумий эмиттерли кучайтириш каскадини схемаси келтирилган. R_б қаршилигини ҳисобланг, бунда кучайтиргични тинч ҳолатидаги ишчи нуқтаси кириш ва ўтиш характеристикаларни чизиқли қисмлар ўртасида жойлашади, агар E_к=10В ва R_к=1кОм. Кучланиш бўйича К_u, max бўйича К_i, қувват бўйича К_р кучайтириш коэффициентларини ва кучайтирувчи каскадни кириш R_кир ва чиқиш R_чиқ қаршиликларини аниқланг. ГТ322А транзисторни h₁₁, h₂₁, h₂₂ қийматларини, кириш ва чиқиш характеристикаларини олинг, h₁₂=0.

1.45 расм.

Ечиш. Транзистор ГТ322А ни чиқиш характеристикалар I_к(U_к) тўпламида R_к=1кОм га тўғри келган юклама чизиғини ўтказамиз, у ёрдамида ўтишли характеристикани чизамиз. Ушбу характеристикани чизиқли қисми 0≤I_б≤200мкА диапазонига тўғри келади. Кириш характеристикалари эса (1.45 а) –расм) I_б ≥80мкА да чизиқли. Демак, иккала характеристикалари 80≤I_б≤200мкА да чизиқли. Шунинг учун ишчи нуқтани тахминан I_бо=150мкА чизиқли қисмини марказида танлаймиз, бунда U_KO=3.5В ва U_бо=350мВ.

I_бо=150 мкА танланган ток учун қаршилик:

h₁₂=0 бўлганда кучайтирувчи каскадни қисқартирилган схемасини ишлатамиз 1.45 б) –расм ёрдамида қаршиликлар ва кучайтириш коэффициентлар қийматларини ҳисоблаш қулай:

2) масала: Умумий эмиттерли n-р-n типдаги транзисторни кучайтириш каскадидаги кучланиш бўйича К_{и рух}=U_чиқ/E_кир ва қувват бўйича К_{р рух}= К_{и рух} K_I рухсат берилган кучайтириш коэффициентларни аниқланг, агарда R_ички=1кОм, R_б=5кОм, R_к=3кОм, h₁₁=1кОм, h₂₁=20;

H₂₂=50∙10^-6см ва h₁₂=0 бўлганда.
1.46 расм.

Ечиш. Сигнал манбадаги ички қаршиликни R_ички ҳисобга олувчи, рухсат берилган кучайтириш коэффициентлари қуйдаги формулалар билан аниқланади:

3) масала: 1.47 а), б) расмда бир қутбли транзистордан тузилган икки каскадли кучайтиргични схемаси келтирилган. Биринчи кучайтириш каскадни схемаси (расм 9.33
1.47 расм.

б) ёрдамида шу каскадни ўртача частоталардаги кучайтириш коэффициентлари

К_о ни, кучайтириш коэффициенти тенг бўлганда, юқори ва паст чегаравий частоталарини аниқланг, агарда К_ох=175, R_чиқ1=1кОм, боғловчи конденсаторни сиғими С_о1=2мкФ, сиғим С_о2=0.01мкФ, иккинчи каскадни кириш қаршилиги R_кир2=320 Ом га тенг бўлса.
Ечиш. Ўрта, юқори ва пастки чегаравий частоталарда бўлган кучайтириш коэффициентлари учун формулалардан фойдаланиб, топамиз: