В. А. Корнев, К. А. Елеусизова аналогты қҰрылғылардағы элекроника мен сұлбатехника 5В071900 «Радиотехника, электроника мен телекоммуникациялар»
жүктеу/скачать 2,16 Mb.
|
лекция 15
М = Мвх · Мвых, тогда:. Мұннан: Шығыс (берілетін) қуатты табамыз: Номинал режим үшінқорек көзінен қолданылатын қуатты анықтаймыз: Есепті аяқталды деп санауымызға болады. 13 КІЛТТІК СЫЗБАЛАР Кілттің негізгі функциясы – кейбір ток көздеріндегі жүктеменің тұйықталуы. Қарпайым ғана кілт механикалық кілттер болып табылады.Механикалық кілттерге қарағанда электрондық кілттер база леп аталатын транзистордың басқарушы электродына t уақыт аралығында келіп түсетін электрлік сигнал әсерінен жүктемені қорек көзіне тұйықтайды.Идеалдық кілт ажыратылған күйде шексіз үлкен кедергіні көрсетуге тиіс, ал жабық жағдайында кедергі нөлге тең. 39 – суретте биполярлық транзисторда орындалған қарапайым ғана кілттік сызба көрсетілген.Шығс тізбекте бұл схемаға Е қорек көзі, Rк резисторы және биполярлық транзистор тізбектей қосылған, ал шығыс кернеу қызметін коллектор мен эмиттер арсындағы Uкэ кернеуі атқарады. Транзистордың шығыс тогын немесе Iк коллектордың тогын басқару мақсатында кіріс тізбекте база мен эмиттердің арасында Uб кернеу көзі мен токты шектейтін Rб резисторы тізбектей қосылған. Ебэ тұрақты кернеу көзі импульс жоқ болған жағдайда Iк коллекторлық тогы минимум, ал Uкэ шығыс кернеуі максимумге жететін уақытта транзистордың бөлгіш режимін қалыптастырады.Кірістізбектегі импульстік кернеу көзі басқарушы сигнал қызметін атқарады.Базада белгілі бір амплитудадағы импульстік кернеудің пайда болуымен транзистор n-p-n құрылымынан қанығу режиміне өтеді. Қанығу режимінде шығыс тізбектен максималды ток, ал Uкэ шығыс кернеу минималды болады. Берілген сызбада транзистор ортақ эмиттер сызбасы бойынша қослған, алайда бұдан өзге кілттік сызбаларда транзисторды ортақ база және ортақ коллектор схемалары арқылы қосу қолданылады.Тізбектегі Iк коллекторлық ток пен Uкэ кірістегі кернеу бір жағынан транзистордың шығыс сипаттамалары арқылы, ал екінші жағынан жүктемелік түзу көмегімен анықталады. Транзистордың шығыс сипаттамалары дегеніміз әрқайсысы белгілі бір базаның Iб тұрақты тогына сәйкес келетін Iк – ң Uкэ – ға тәуелділігі. Кирхгофтың екінші заңын пайдаланып коллекторлық тізбек үшін коллектор мен эмиттер арасындағы кернеуді төмендегідей теңдікте жазуға болады: Uкэ = E - Iк*Rк 39 Сурет –Электрондық кілт сызбасы Кіріс импульстік кернеудің жоқ мезетінде транзистор бөлгіш режимде болады, сондықтан базалық және коллекторлық тізбектен тек қана Iкбо коллектордық жылулық тогы ғана ағып өтеді.Алайда коллекторлық ауысымның жылулық тогы аз (төмен қуатты транзисторлар үшін Iкбо равен единицы мкА и менее), ал сол себепті кілттік сызбаның Uкэ шығыс кернеуі E – ге тең. Кіріс тізбек үшін Кирхгоф заңы бойынша былайша жазуға болады: Ебэ = Iб* Rб + Uбэ =Iкбо* Rб + Uбэ Транзистордың n-р-n құрылымды бөлгіш режимін жүзеге асыру үшін Uбэ кепнеуі нөлден кіші немесе оған тең болуы шарт.Мұннан таңдалған транзисторда (Iкбо) және базалық тізбектегі Rб резисторында кернеу көзінің Ебэ.min ығысуының минималды үлкендігіне қойылатын талаптарды анықтайды және ол былай болуы тиіс: Ебэ.min Iкбо * Rб Эмиттерлік және коллекторлық ауысымдар түзу бағытта араласқанда импульстің пайда болуымен транзистор бөлгіш режимнен қанығу режиміне өтеді. р-n ауысымдарда тура араласу кезінде кернеу аз болғандықтан транзисторды қаенығу режимінде эквипотенциалдық нүкте және транзистордың қанығу тогы деп аталатын , төмендегі формула бойынша анықталатын коллектордың максимал тогы ретінде қарауға болады: Iкн = (E- Uкэ.нас)/Rк E/Rк Бұдан шығатын қорытынды транзистордың қанығу тогы транзистордың параметрлерінен тәуелсіз, ал ол кілттік сызбаның (Е және Rк) сыртқы параметрлері арқылы анықталады.Қанығу режимінде транзистордың Iб базалық тогы базаның қанығу тогы деп аталатын Iбн – нен белгілі бір мөлшерде үлкен болу керек. Iб базалық ток Iбн базалық қанығу тогына тең болғанда транзистор қатаң түрде белсенді режим мен қанығу режимі шекарасында орналасу керек. Мұндай режимде коллектордың тогы базалық токпен күшейту коэффициентімен байланысқан, яғни Iкн=*Iбн. Сондықтан базаның қанығу тогы: Iбн = Iкн / = E / * Rк Мұннан Eбэ / Rб > E/*Rк Бұл берілген қатынас транзистордың берілген кернеу көзінде қанығу режимін қамтамасыз ететін Rб резистор мәнін анықтауға мүмкіндік береді Rб. (* Eбэ/E)* Rк Транзистордың қанығу режиміндегі жұмысын s қанығу дәрежесі сипаттайды : s = Iб / Iбн Шынайы кілттік сызбаларда транзистор кілттік сызбаның ауыстырып қосудың толық уақыты минимум болғанда s=(1,5–3) қанығу дәрежесінде жұмыс істейді. Берілген транзистордың s қанығу дәрежесі мен күшейту коэффициентінің (min - max) үлкендігінің қашықтығын ескере отырып, қанығу шартын төмендегідей көрсетуге болады: Rб. (min/s)*[(E1 - Eбэ)/E]* Rк Шынайы кілттік сызба жүктемеге, Rн кедергіге жұмыс істейді. Rн жүктемесінің үлкендігі транзистордың коллекторлық тізбегіндегі Rк резисторын анықтайды.Транзистор бөлгіш режимде болса, онда Rк және Rн кедергілері қорек көздерінің кернеуіне қатысты кернеуді бөлгішті құрайды. Бұл жерден жүктемедегі Uн кернеу былайша анықталады: Uн = [Rн /( Rн + Rк)] * Е Uнэ шығыс кернеу қорек көзінің Е кернеуінен минимум ерекшелену үшін коллекторлық тізбектегі Rк кедергісі Rн жүктеме кернеуінен аз болу керек.Әдетте оны мына шарт бойынша таңдайды: Rк 0,1 Rн Осылайша транзистор кілттік сызбада стационар күйде бола тұра (кілт қосулы немесе өшірулі) не бөлгіш, не қанығу режимінде жұмыс жасайды.Бір режимнен екіншісіне ауыстырып қосу уақыты транзистор базасы мен коллекторындағы өзара тең емес зарядтарды жинау мен тарату процестері мен эмиттерлік және коллекторлық ауысымдарда анықталады. 14 АУЫСПАЛЫ КЕРНЕУ ТҮЗЕТКІШТЕРІ Электрондық аспаптарды қоректендіру үшін жоғары сапалы тұрақты кернеу қажет. Алғашқы желіде ереже бойынша ауыспалы кернеу 220 В болғандықтан аралық құрылғыда ауыспалы кернеуді түзету, тұрақтандыру қажеттігі туындайды. Ауыспалы кернеулерді төмендету үшін трансформаторлар қолданылады(трансформатор қолданылмайтын сызбаларда болады).Трансформатордан ауыспалы кернеу түзеткішке түседі. Түзеткіш деп ауыспалы токтын екі полярлы кернеуін бір полярлы зарядталған кернеуге айналдыратын құрылғы. Олар үш түрлі болады:жартыпериодты, екіжартыперидты және көпірлі. 40 сурет – жартыпериодты түзеткіш сызбасы Бұл сызбада ауыспалы кернеудің трансформатордан диодқа өтеді, диод ауыспалы токты бірполярлы токқа түзететін құрылғы. Диод негізінен токты бір бағытта ғана өткізетін болса, бұл сызбада ол оң жартытолқынды өткізеді.( 41сурет). 41 Сурет – Кернеудің жартыпериодты түзеткіш диаграммасы Бір жартытолқынды жоғалту маңызды кемшілік болып табылады. 42 суретте жарты фазалы екіжарты периодты ауыспалы токтын түзетілінуі көрсетілген. 42 Сурет –Екі жарты периодты түзетіліну сызбасы. 43 суретте екі жарты периодты түзету сызбасынан жартыперидты кернеудің түзетіліну диаграммасы көрсетілген 43 сурет–Жартыпериодты түзетіліну сызбасынан көрсетілген токтын диаграммасы. Жарты фазалы екі жарты периодты түзеткіш трансформатордан тұрады, трансформатордың екінші орамы екі бөліктен және жартылай өткізгішті екі диодтан тұрады(42 сурет). Трансформатордың ортақ нүктесінің болуы екінші орамның әрбір бөлігінде w1 және w2 әрбір диодқа қосымша тіркеледі VD1 және VD2. Екінші орамның жарты бөлігінде w1, VD1 жартыпериодта диод ашылады және осы жерде кедергіден өтетін ток туындайды. Теріс жарты периодта VD1 диод жабық болады, VD2 диоды ашылады. Бұл жағдайда да кедергіден өтетін токтын импульсі туындайды.Осылайша кедергі тізбегінде жарты периодтың екеуіндеде тоқ жүреді. Kоэффициент пульсаций жартыпериодқа қарағанда екі жарты периодта салыстырмалы түрде аз болады. Екі жарты периодты сызбаның кемшілігі болып трансформатордың орамдарын екі есе көбейту қажеттігі болып табылады, сондықтан практикада мостовая түзеткіш сызбасын қолдану кеңінен таралған. (44 сурет) 44 Сурет –Бір фазалы түзеткіштің көпір сызбасы
45 Сурет – Түзеткіштің көпір сызбасындағы кедергіден өтетін ток диаграммасы Түзеткіштің көпір сызбасында кіріс кернеудің оң таңбалы жарты толқыны кезінде VD1 және VD3 диодтары ашылады да тізбектегі жүктемеде ток импульсі пайда болады. Кернеудің теріс таңбалы толқыны VD2 и VD4 диодтарын ашады, осы кезде жүктемеде ток импульсі жүреді. Көпір сызбасы өткен сызбаға ұқсас сипаттамаларға ие. Көпір сызбасында екінші орамдардың саны өткен сызбаға қарағанда аз болуы оның артықшылығы болып табылады. Қазіргі кезде түзеткіш сызбасында жеке диодтар емес көпір сызбасын құрайтын 4 диод жиынтығы қолданылады(КЦ 402, КД 405 и т.д.). жүктеу/скачать 2,16 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|