O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim fan va innovatsiyalar vazirligi islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universitetining qo‘qon filiali

i_E2=i_E1+(i_K1-i_B2) (5.30)
bilan aniqlanadi.
Bu erda i_B2 ikkinchi tranzistorning baza zanjiridagi siljish kuchlanishi bo‘lib, kerakli bo‘lgan baza toki I_B2 ni hosil qiladi;
O‘TKlarda nol dreyfi mavjud bo‘lib, u kuchaytirilayotgan signalning eng oz qiymatini belgilaydi. Nol dreyfi deb vaqt o‘tishi bilan tranzistor toklari va uning elektrodlariga tushayotgan qiymatlarining o‘zgarishiga aytiladi. Bunday jarayon siljish kuchlanishi qiymatini belgilovchi o‘zgarmas tashkil etuvchi kuchlanishning qiymatini o‘zgartiradi. Bu esa kuchaytirgichning kirishiga signal kuchlanishi berilmagan holda ham uning chiqishida signal kuchlanishiga o‘xshash kuchlanish hosil bo‘ladi.
O‘TK juda kichik chastotali signallarni (f_c=0) ham kuchaytirishi shart bo‘lganligi sababli, tranzistorning o‘zgarmas tashkil etuvchilari bo‘lgan U_KO U_BO lar o‘zgarmas manbaning nostabilli! i, tranzistorning eskirishi, muhit haroratining o‘zgarishi ta’sirida ularnish qiymatining o‘zgarishiga olib keladi. Bu kuchaytirgichning chiqish qismida mavxum (signalga o‘xshash) signal kuchlanishi hosil bo‘ladi
2. O‘TK ning nol dreyfi.
O‘TK ning nol dreyfini quyidagi tajriba orqali ko‘rish mumkin (5.10-rasm). Buning uchun O‘TK ning kirishi qisqa tutashtarilib. uning chiqishiga millivolьtmetr ulanadi. Millivolьtmetrning qiymatini, ya’ni O‘TK ning kuchlanishini qandaydir vaqt oralig‘ida yozib borish jarayonida U_KO U_B0 ning yuqorida keltirilgan sabablarga ko‘ra o‘zgarishi hisobiga millivolьtmetrda 5.11 –rasmda ko‘rsatilgan grafik kuchlanishi hosil bo‘ladi.



5.10-rasm. O‘zgarmas tok kuchaytirgichi dreyfini o‘lchash
Bu grafik orqali kuchaytirgichning nol dreyfi U_KIR=0 bo‘lgan hol uchun quyidagi formula bilan aniqpanadi:

Bu erda: K-kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsienti Udr-dreyf kuchlanishining qiymati. Oxirgi formuladan ko‘rinadiki, O‘TK chiqishida haqiqiy signalni ifodalash uchun kirish signalining kuchlanish qiymati dreyf kuchlanishidan ancha kagga bo‘lishi shart. 5.11-rasmdan ko‘rinadiki, grafik chizig‘i ikkita tashkil etuvchidan, ya’ni birinchisi bir tekis ortib boradi (grafikda uzlukli chiziq), ikkinchisi esa vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchan chiziq (uzluksiz chiziq)dan iborat. Birinchi chiziq sekin o‘zgaruvchi dreyf deyilib, u asosan tranzistor xarakgeristikasining o‘zgarishi hisobiga bo‘ladi, Ikkinchisi tezkor dreyf deyilib, uning hosil bo‘lishida manba kuchlanishining o‘zgarishi, atrof muhit haroratini o‘zgarishi va boshqalar sabab bo‘ladilar.
Nazorat savollari
1. Doimiy tok kuchaytirgichi haqida ma’lumot bering.
2. O‘zgarmas tok kuchaytirgichi asosiy parametrlarini sanab bering.
9-ma’ruza.Differensial kuchaytirgichlar

Reja:
1. Differensial kuchaytirgichlar sxemotexnikasi

2. Differensial kuchaytirgichlarning asosiy parametrlari

1. Differensial kuchaytirgichlar sxemotexnikasi

DKda chiqish kuchlanishi har bir kaskad chiqish kuchlanishlarining ayirmasi sifatida shakllanib, ko‘prik sxema ko‘rinishida bo‘ladi. Ko‘prik sxemalar o‘lchashlarning turli xatoliklarini kompensatsiyalash uchun qo‘llaniladi. Bu xatoliklar barqarorlikni buzuvchi omillar hisobiga hosil bo‘ladi.
DKning an’anaviy sxemasi 7.2.a – rasmda keltirilgan. Kuchaytirgich ikkita simmetrik elkadan tashkil topgan bo‘lib, birinchisi VT1 tranzistor va R_K1 rezistordan, ikkinchisi esa VT2 tranzistor va R_K2 rezistordan tashkil topgan. R_E rezistor ikkala elka uchun umumiy. Har bir elka manfiy TAli UE ulangan kaskadni tashkil etadi. Sxemaning boshlang‘ich ish rejimi I₀ tok bilan aniqlanuvchi BTG yoki uni o‘rnini bosuvchi katta nominalli R_E rezistor bilan ta’minlanadi.
DK elementlari ko‘prik sxema hosil qiladi (7.2.b – rasm). Sxema diagonallaridan biriga ikki qutbli kuchlanish manbai ± E_M, ikkinchisiga esa – yuklama qarshiligi R_YU ulangan. Sxemadan foydalanilgan holda, ko‘prik balansi sharti, ya’ni uning chiqish kuchlanishi nolga teng bo‘ladi:
. (7.1)
SHart bajarilganda, ya’ni E_M kuchlanishlar va ko‘prik elkalari qarshiliklari o‘zgarsa ham, balans buzilmaydi.
VT1 va VT2 tranzistorlar parametrlari bir xil ( ), bo‘lgan ideal DK xususiyatlarini ko‘rib chiqamiz. bo‘lganda kollektorlar potensiallari U_K1 va U_K2 bir xil, natijada, yuklamadagi chiqish kuchlanishi bo‘ladi. Sxema simmetrik bo‘lgani uchun, kuchlanish manbai va temperatura bir vaqtda o‘zgarganda, chiqish kuchlanishi U_CHIQ =0 qiymati saqlanib qoladi, ya’ni ideal DKda nolning dreyfi bo‘lmaydi.
a) b)

7.2 – rasm. Differensial kuchaytirgich (a) va uning ekvivalent sxemasi (b).

DK ikkita kuchlanish manbaidan ta’minlanadi. Bu manbalarning kuchlanishlari modul bo‘yicha bir – biriga teng. Ikkinchi manba (-E_M) ning ishlatilashi VT1 va VT2 tranzistorlarlarning emitterlari potensiallarini (E nuqta) umumiy shina potensialigacha kamaytirish imkonini beradi. Bu, birinchidan, DK kirishlariga signallar sathini siljitmasdan uzatish (kiritish), ikkinchidan, ham musbat, ham manfiy kirish signallari bilan ishlash imkonini beradi.

DK kirishlariga amplitudalari teng va fazalari bir xil signallar beraylik. Bunday signallar sinfaz signallar deb ataladi. Sinfaz signallar manbai bo‘lib xalaqitlar xizmat qiladi. Agar sinfaz signallar musbat bo‘lsa, VT1 va VT2 tranzistorlarlarning emitter toklari qiymatlari ortadi. Natijada emitter toki orttirmasi ΔI_E hosil bo‘ladi va u DK elkalari orasida teng taqsimlanadi, kollektorlar potensiallari bir xil qiymatga o‘zgaradi. Natijada, bu holda ham U_CHIQ =0 bo‘ladi.
Real DKlarda R_K1 ≠ R_K2 bo‘lgani uchun chiqishda kuchlanish hosil bo‘ladi. Sinfaz signallar uchun kuchaytirish koeffitsienti K_USF ni hisoblaymiz. DK da R_E rezistor tok bo‘yicha ketma-ket manfiy TA hosil qiladi, tok orttirmasi esa, unda manfiy TA signalini hosil qiladi. Demak, K_USF manfiy TAli kuchaytirgich kaskad uchun yozilgan oddiy formula bilan hisoblanishi mumkin. DKda R_E rezistor emitter zanjirlar uchun umumiy bo‘lgani uchun R_E o‘rniga 2R_E ishlatish kerak, ya’ni
. (7.2)
Amalda sinfaz signal ishchi signaldan minglarcha marta katta bo‘lgani sababli, K_USF<<1 bo‘lishiga intiliniladi. Buning uchun R_E qiymati oshirilishi kerak. Lekin, IMSlarda katta nominalli rezistorlarni hosil qilish maqsadga muvofiq emas. SHuning uchun R_E rezistor o‘rniga katta nominalli rezistorning elektron ekvivalentidan foydalaniladi. Bunday ekvivalent bo‘lib o‘zgaruvchan tokka qarshiligi bir necha MOmni tashkil etuvchi BTG xizmat qiladi.
Monolit IMSda kollektor qarshiliklari tarqoqligi ΔR_K ± 3 % dan ortmaydi. Baholash uchun, R_K larning qiymat bo‘yicha katta va kichik tomonga og‘ishi bir xil, lekin ishoralari bilan farq qiladi (eng noxush holat) deb hisoblaylik. Unda R_K =5 kOm, R_E =1 MOm bo‘lganda, K_USF ≈ 0,3·10^-3 tashkil etadi. SHunday qilib, masalan, agar sinfaz signal amplitudasi 1 V bo‘lsa, berilgan K_USF da DK chiqishida 0,3 mV ga teng yolg‘on signal paydo bo‘ladi. Demak, bu holda kuchaytirish haqida emas, balki sinfaz signalni so‘ndirish haqida gapirish o‘rinli bo‘ladi.
DK simmetrik bo‘lgani sababli kirish signali U_KIR EO‘lar orasida teng taqsimlanadi: ularning birida kuchlanish 0,5·U_KIR qiymatga ortadi, ikkinchisida esa shu qiymatga kamayadi. U_KIR1 kuchlanishi ortsin, U_KIR2 esa–kamaysin. Bunda VT1 tranzistorning emitter va kollektor toklari musbat orttirma, VT2 tranzistorning mos toklari esa – manfiy orttirma oladi. Natijada chiqish kuchlanishi hosil bo‘ladi:
.
Emitter toklarining o‘zgarishi zanjirlar uchun umumiy R_E rezistorda manfiy TA signalini tashkil etuvchi

orttirma hosil qiladi.
Agar DK ideal simmetrik bo‘lsa, va ΔU_E=0.
Natijada, emitterlar potensiali o‘zgarmas qoladi va DK uchun manfiy TA signali mavjud bo‘lmaydi. SHu sababli DKning kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti TAsiz UE ulangan kaskad uchun ilgari yozilgan ifoda bilan aniqlanadi:
. (7.3)


1, R_K =5 kOm, I_E =1 mA, = 0,025 V^-1 bo‘lganda, K_U = - 200 bo‘ladi.
Amalda DKning to‘rt xil ulanishidan foydalaniladi: simmetrik kirish va chiqish; simmetrik kirish va nosimmetrik chiqish; nosimmetrik kirish va simmetrik chiqish; nosimmetrik kirish va chiqish.
Simmetrik kirishda signal manbai DK kirishlari orasiga (tranzistorlar bazalari orasiga) ulanadi. Simmetrik chiqishda yuklama qarshiligi DK chiqishlari orasiga (tranzistorlar kollektorlar orasiga) ulanadi.
Nosimmetrik kirishda signal manbai DKning bitta kirishi va umumiy shinasi orasiga ulanadi. Nosimmetrik chiqishda yuklama qarshiligi tranzistorlardan birining kollektori va umumiy shina oralig‘iga ulanadi.
DKning kuchaytirish koeffitsienti kirish signal berish usuliga, ya’ni kirish simmetrik yoki nosimmetrikligiga bog‘liq emas.
Nosimmetrik chiqishda yuklama bir elektrodi bilan tranzistorlardan birining kollektoriga, boshqa elektrodi bilan esa – umumiy shinaga ulanadi. Bu holda K_U simmetrik chiqishdagiga nisbatan 2 marta kichik bo‘ladi.
Nosimmetrik kirish va chiqishda, agar kirish signali DK chiqish signali olinadigan elka kirishiga berilgan bo‘lsa, bu holda kuchaytirishga DKning faqat bir elkasi ishlaydi. Agar kirish signali DKning bir elkasiga berilgan bo‘lsa-yu, chiqish signali boshqa elka chiqishidan olinsa, birinchi holdagidek K_U ga ega bo‘lgan, inverslanmagan signal olinadi. Agar chiqish signali har doim berilgan bitta chiqishdan olinsa, DK kirishlariga “inverslaydigan” va “inverslamaydigan” degan nom beriladi.
Nosimmetrik kirish va chiqishli kaskad namunasi 7.3–rasmda keltirilgan. Bunda foydalanilmaydigan kirish kuchlanishi o‘zgarmas sathli qilib olinadi, masalan, umumiy shinaga ulanadi. Agar kirish signali U_KIR1 ga berilsa, chiqishda inverslanmagan signal olinadi. Demak, U_KIR1 inverslamaydigan kirish, U_KIR2 esa – inverslaydigan kirish bo‘ladi.

2.Differensial kuchaytirgichlarning asosiy parametrlari

DKning asosiy parametrlaridan biri bo‘lib sinfaz signallarni so‘ndirish koeffitsienti (SSSK) hisoblanadi. SSSK deb K_U.DF ni K_U.SF ga nisbatining detsibellarda ifodalangan qiymati tushuniladi, ya’ni
.

7.3 – rasm. Nosimmetrik kirish va chiqishli DK.

Zamonaviy DKlarda SSSKning qiymati odatda 60÷100 dB orasida bo‘ladi. DKning keyingi asosiy parametri uning dinamik diapazonidir. Dinamik diapazon deganda kuchaytirgich kirishidagi maksimal va minimal signallar amplitudalari nisbati tushuniladi.

.
Minimal signal DKning xususiy xalaqitlari bilan, maksimal signal esa – signal shaklining buzilishlari bilan chegaralanadi. Nochiziqli buzilishlar signal ta’sirida tranzistor to‘yinish yoki berk rejimga o‘tganda hosil bo‘ladi.
Hisoblar ko‘rsatishicha, ruxsat etilgan maksimal kirish signali dan katta bo‘lishi mumkin emas. Bu erda r_E – EO‘ning differensial qarshiligi; I_E – sokinlik rejimidagi emitter toki. r_E = 50 Om va I_E = 12 mA bo‘lganda φ_T= 50 mV. Amalda signal buzilishlari katta bo‘lmasligi uchun kirish signali amplitudalari 0,5·φ_T atrofida bo‘lmog‘i kerak. Gap shundaki, φ_T ga yaqinlashgan sari, emitter toki, u bilan birgalikda, r_E qarshilik qiymati va kuchaytirish koeffitsienti juda sezilarli darajada o‘zgaradi.
Turli modifikatsiyali DKlar o‘zlarining aniqlik parametrlari bilan xarakterlanadilar.
SHunday parametrlardan biri bo‘lib nolning siljish kuchlanishi U_SIL xizmat qiladi. DK chiqishida nolga teng kuchlanish olish uchun kirishga beriladigan kuchlanish qiymati siljituvchi kuchlanish deb ataladi. Gap shundaki, elkalar asimmetriyasi hisobiga kirishda signal bo‘lmagan holda, chiqishda qandaydir kuchlanish paydo bo‘ladi. Bu kuchlanish signal sifatida qabul qilinishi mumkin. Turli DKlarda U_SIL qiymati 30÷50 mV bo‘lishi mumkin. U_SILning temperaturaga bog‘liqligini e’tiborga olish zarur. Bu bog‘liqlik temperatura sezgirlikε_U =0,05-70 mV/⁰S bilan ifodalanadi.
DKning yana bir aniqlik parametri – siljitish toki ΔI_SIL dir. U kirish toklari ayirmasidan iborat. Parametrning an’anaviy qiymatlari mikroamperlardan nanoamper ulushlarigacha bo‘ladi. Siljish toki signal manbai qarshiligi R_G orqali o‘tib, unda yolg‘on signal hosil qiladi. Masalan, agar ΔI_SIL= 20 nA va R_G= 100 kOm bo‘lsa,ΔI_SIL · R_G =2 mV ni tashkil etadi.