Вариант №25 Мавзу

МУХАММАД АЛ-ХОРАЗИМИЙ НОМИДАГИ
ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
ЭЛЕКТРОНИКА ВА РАДИОТЕХНИКА КАФЕДРАСИ
“Электроника ва схемалар 2” фанидан
2 мустақил иши
(вариант №25)


Мавзу: “БИПОЛЯР ТРАНЗИСТОРДА ЙИҒИЛГАН ЭЛЕКТРОН КАЛИТ СХЕМАСИНИ ТАДҚИҚ ЭТИШ”
Гурух:CAE012
Бажарди: Мамадалиев Араббой
Текширди: Д. Арзиев
Тошкент – 2020


Мавзу: “БИПОЛЯР ТРАНЗИСТОРДА ЙИҒИЛГАН ЭЛЕКТРОН КАЛИТ СХЕМАСИНИ ТАДҚИҚ ЭТИШ”


Ишнинг мақсади:
1. БТ да йиғилган электрон калит схемасини асосий характеристикалари, параметрлари ва схемани ишлаш тартибини ўрганиш.
2. БТ асосида йиғилган калит схемаси учун мухандислик хисоблашларни бажариш.
Берилганлар (дастлабки маълумотлар)

Вариант	Таъминот манбаси (ТМ) кучланиши Uтм, В	Юклама қаршилиги Rю, Ом	Коллектордаги қаршилик RК, Ом
25	5	1150	270

1. БТ асосидаги транзисторли калитни параметрларини хисоблаш.
Кремнийли БТ транзистор учун умумий эмиттер (УЭ) уланишга эга бўлган электрон калитнинг принципиал схемаси. 1-расмда келтирилган.



1-расм. Кремнийли БТ транзистор учун умумий эмиттер уланишга эга бўлган электрон калит схемаси: а) принципиал схемаси; б) эквивалент схемаси

Транзистор типини (турини) танлаб оламиз.

Коллектор токини хисоблаймиз:
I_К=(U_ТМ-U_КЭТ)/R_К ,
Бу ерда
U_ТМ – таъминот манбаси кучланиши (5В);
U_КЭТ – биполяр транзисторнинг тўйиниш кучланиши (ҳар хил типдаги тарнзисторлар учун ҳар хил бўлади, кўпгина ҳолларда 0.2 В дан 0.8В гача), ўрганилаётган холатда 0.4В қилиб оламиз;
R_К- коллектор қаршилиги (270 Ом)

Шунга асосан:

I_К = (5-0.4)/270 = 0.017A = 17мА
Амалиётда элементларнинг ишончлилигини эътиборга олган ҳолда қийматлари захира билан олинади, шунинг учун 1.5 коэффициентда оламиз.
Рухсат этилган коллектор токи 1.5*0.017=0.0255А дан кам бўлмаган ва коллектор-эмиттер кучланишининг максимал қиймати 1.5*5=7.5В дан кам бўлмаган транзистор танланади.
Берилган парметрлар бўйича BC848 транзистори (I_kмакс=0.1А Uкэ=30В) мос келади. BC848 транзисторнинг характеристикилари (https://www.radiolibrary.ru/reference/transistor-imp/bc848.html) сайтидан олинади ва унинг тури мультисим дастурида мавжуд бўлиши керак:
Тузилиши: n-p-n
Коллектор-эмиттер кучланиши: 30 В дан катта бўлмаган.
Коллектор-база кучланиши: 30 В дан катта бўлмаган.
Эмиттер-база кучланиши: 5 V
Коллектор токи: 0.1 А дан катта бўлмаган
Коллектор қуввати тарқалиши: 0.25 Вт дан катта бўлмаган
Транзисторнинг ток бўйича кучайтириш коэффициенти (hfe): 110 дан 800 гача.
Ток бўйича узатиш коэффициентини чегаравий частотаси: 150 МГц
Корпус: SOT-23

Калитнинг эквивалент схемасини параметрларини аниқлаймиз:

R_Б = h_11э

1. 
   . УЭ схемаси мос равишда BC848 транзисторнинг кириш ва чиқиш статистик характеристикалари оиласини қуриш.
   

УЭ схемасига мос равишда BC848 транзисторнинг кириш характеристикасини U_кэ = 0 В ва U_кэ = 5 В бўлганида I_б = f(U_бэ) ни олиш.

Транзисторнинг параметрларини ўлчаш учун 2- расмдаги схемани йига-миз.

2- расм. Транзисторнинг статик (менимча статистик) кириш характеристикаси оиласини олиш схемаси

I_Б ва U_БЭ ларнинг олинган қийматларини 1-жадвалга киритамиз ва бу қийматлар асосида BC848 транзисторнинг статик кириш характеристикаси оиласини қурамиз.

УЭ уланиш схемасига мос равишда BC848 транзисторнинг статик кириш характеристикаси оиласи, яъни U_кэ = 0 В и U_кэ = 5 В бўлганида I_б = f(U_бэ) боғлиқлиги
1-жадвал

UКЭ=0В		UКЭ=5В
IБ, мкА	UБЭ, мВ	IБ, мкА	UБЭ, мВ
25	590	25	694
50	609	50	716
75	620	75	731
100	628	100	742
125	634	125	752
150	639	150	760
175	643	175	767
200	647	200	774
250	653	250	785
300	658	300	795
350	663	350	804
400	666	400	812
450	670	450	820
500	673	500	827

Берилган қийматларга мос равишда транзисторнинг кириш характеристикаси I_б = f(U_бэ) ни графигини чизамиз (3- расм).

3- расм. BC848 транзисторнинг кириш характеристикаси I_б = f(U_бэ) ни графиги

УЭ уланиш схемасига мос равишда транзисторнинг чиқиш характеристикаси оиласи, яъни I_б = const бўлганида I_к = f(U_кэ) боғлиқлигини олиш.

УЭ уланиш схемасига мос равишда BC848 транзисторнинг статик чиқиш характеристикаси оиласи, яъни I_б = const бўлганида I_к = f(U_кэ) боғлиқлигини олиш учун Мультисим дастури муҳитидаги характериограф-IV ни қўллаймиз (4-расм). Характериограф-IV ни қўллаш бўйича маълумотларни https://cxem.net/comp/comp193.php сайтидан олиш мумкин.

4-расм. Транзисторнинг статик чиқиш характеристикаси оиласини олиш

Характериограф ёрдамида чиқиш характеристикасини 5 дан кам бўлмаган шахобчалари олиниши керак. Бунинг учун «параметры моделирования» дарчасида I_{_b} параметри учун «приращение» =5 ўрнатилади.

U_КЭ кучланишини 0 дан 20 В гача ўзгартирамиз. Бунда “Приращение= 50 мВ”.
Характериограф-IV ёрдамида 2- жадвал тўлдирамиз.
Бунда I_{_b} қиймати ўрнига характериографдан олинган қиймат қуйилади.
УЭ уланиш схемасига мос равишда транзисторнинг чиқиш характеристикаси оиласи, яъни I_б = const бўлганида I_к = f(U_кэ) боғлиқлиги жадвали
2-жадвал

UКЭ, В	IБ=0 мкА бўлганида IК	IБ=90 мкА бўлганида IК	IБ=180 мкА бўлганида IК	IБ=270 мкА бўлганида IК	IБ=360 мкА бўлганида IК	IБ=450 мкА бўлганида IК
0	0	0	0	0	0	0
0,125	0	17.34	27.42	33.85	38.81	42.48
0,25	0	22.59	39.35	53.17	55.98	74.19
0,5	0.00255	22.86	40.17	54.69	67.45	78.95
1,0	0.00263	23.03	40.42	55.03	67.89	79.49
2,0	0.00269	23.31	40.96	55.75	68.74	80.46
3,0	0.00277	23.59	41.47	56.41	69.59	81.49
4,0	0.00284	23.88	41.93	57.16	70.47	82.51
5,0	0.00291	24.18	42.50	57.88	71.35	83.53
6,0	0.00298	24.47	43.01	58.55	72.19	84.50
7,0	0.00306	24.77	43.51	59.25	73.06	85.52
8,0	0.00314	25.06	44.03	59.96	73.94	86.55
9,0	0.00322	25.36	44.52	60.62	74.79	87.57
10	0.00329	25.64	45.06	61.34	75.64	88.53
15	0.00369	27.10	47.61	64.84	79.96	93.59
20	0.00412	28.56	50.19	68.34	84.28	98.65

Жадвал асосида транзисторнинг чиқиш характеристикаси I_к = f(U_кэ) ни қурамиз (5-расм)

5-расм. BC848 транзисторнинг чиқиш характеристикаси I_к = f(U_кэ) ни графиги

БТ нинг чиқиш характеристикаси оиласи графигида тенгликка мос равишда координата ўқида ётувчи иккита нуқта орқали юклама чизиқи чизигини ўтказамиз: кучланиш ўқи бўйича I_k=0, _{нуқталари ва ток ўқи бўйича Ik=UТМ /Rкэ=17мА, Ukэ=0.}

Юклама чизиғи билан характеристиканинг кесишмаларидан I_б ва калитнинг чиқиш кучланишлари U_чиқi=U_кэi (i=1,…,N) қийматлари олинади, бу ерда N – нуқталар сони.

6-расм. U_КЭi қийматини аниқлаш

Чиқиш кучланишининг қийматлари
3-жадвал

UКЭi, В	UКЭ0	UКЭ1	UКЭ2	UКЭ3	UКЭ4	UКЭ5
Uчиқi=UКЭi, В	4,05	0,120	0.09	0.08	0.07	0.06

R_Б ни аниқлаймиз

R_Б = h_11э
Бунинг учун 5-расмдаги I_Б2=100 мкА бўлганида 2 нуқта (юклама чизиғининг ўртаси) ишлатилади.
h_11э параметрини кириш характеристикасидан аниқлаймиз:

7-расм. h_11э параметрини аниқлаш
6-расмдан I_б1=130 мкА, I_б3=230 мкА, U_бэ1=686 мВ, U_бэ3=733мВ қийматларни оламиз. У холда h_11э қуйидагича аниқланилади:



R_Б = h_11э=20000 Ом
БТ нинг U_кэ≠0 даги кириш вольт-ампер характеристикаси I_б=f(U_БЭ) чиқиш кучланиши U_чиқi га мос келувчи U_БЭi қийматини аниқлашга имкон беради.

8-расм. U_бэi ни қийматини аниқлаш
У холда мос келувчи кириш кучланиши қуйидаги ифода ёрдамида аниқланилади:
.
Кириш кучланиши қийматларини хисоблаш натижалари
4-жадвал

UБЭi, В	UБЭ0	UБЭ1	UБЭ2	UБЭ3	UБЭ4	UБЭ5
	0,622	0,692	0,712	0,722	0,736	0,740
Uвхi, В	Uвх0	Uвх1	Uвх2	Uвх3	Uвх4	Uвх5
	0	2,492	4,312	6,122	7,936	9,74

Олинган U_чиқi ва U_кирi қийматларининг жуфтликлари калитнинг узатиш характеристикасини қуришга имкон беради.

_{Чиқиш кучланишининг юқори сатҳи (6-расмда “0” нуқта) БТ нинг кесиш режимига мос келади:}
.
_{Пастки чиқиш сатҳи (6-расмда “5” нуқта) БТ нинг тўйиниш режимига мос келади:}
.
Узатиш характеристикасини қурамиз:

Узатиш характеристикаси

5- жадвал

Uвхi, В	0	2,492	4,312	6,122	7,936	9,74
Uвыхi, В	4,05	0,120	0,09	0,08	0,07	0,06

9- расм.Транзистор асосида йиғилган калитнинг узатиш характеристикаси

Калитнинг узатиш характеристикасида учта соҳа мавжуд: кириш кучланишининг кичик сатҳига мос келувчи кесиш соҳаси, БТ ни кесиш режимидан тўйиниш режимига ўтишига ёки аксинча холатига мос келувчи фаол соҳаси (актив соҳа); кириш кучланишининг катта сатҳига мос келувчи тўйиниш соҳаси.
_{Калитнинг} узатиш характеристикасини янада аниқроқ хисоблашда ток бўйича статик узатиш коэффициентини база токи қиймати <sub>га боғлиқлиги эътиборга олиниши керак.

ХУЛОСА</sub>
Мен ушбу мустакил ишни ўзимга белгиланган вариантга мос келувчи( Вариант № 25 ) параметерлардан фойдаланиб бажардим.Ушбу мустакил ишда берилган лабаратория машғилотини виртуал схемасини NI Multsim 13.0 дастури ёрдамида йиғиб чиқдим ва ўлчаб топилиши керак бўлган параметрларни ўлчаб топдим . Мустакил ишни бажариш давомида давомида BC848 транзисторидан фойдаландим. Олинган натижалар асосида хисоб китоб килиб кийматларни топдим . Ушбу олинган қийматлардан фойдаланиб параметрларни бир-бирига боғлиқлик графикларини Microsoft Excel ёрдамида чиздим.