6.3 Сурет – тірек кернеудің инверттік қорек көзі

6.4 Сурет – инверттік емес тірек кернеу көздері

Стабилитрон шығыс тұрақтандырғыш коэффициенті 10000дейін жиі қосылады.U_ОП температуралық тұрақтылық тұрақтандырғыштың кернеу тұрақтылығымен және ОК шығыс кернеуімен анықталған. ( ) ИОН көпнүктелі құрылуы температуралық қамтамасыз ету элементтерін сұлбаға енгізумен және тірек тұрақтандырғыштын тоқтың уақытша тұрақтылығымен байланысты.

2. Регенеративті компараторлар (Шмид триггерлері). Регенеративті компаратор (сур 11.1, а) — бұл оң ОЖ- сы бар сызба. Егер оның кірісіндегі тірек кернеуі (Е_оп = 0) болмаса, онда компаратор өз шегі бойынша орындалады, яғни Шмитт триггеры болып табылады. Бұл шектің деңгейі шығыс сигналының шекті деңгейлерімен және оң ОЖ коэффициентімен анықталады.  = R₁/(R₁ + R₂).Регенеративті компаратордың (Шмитт триггеры) орындалу шегінің кернеуі U_П= Uн/2 = U_выхmax/(2). U_Н кернеуі Шмитт триггерының гистерезисінің кернеуі болып табылады.Компараторға гистерезисті ойша мақсатта енгізу керек, егер сигнал кедергілер фонында өтсе: компаратордың шығыс сигналын үлкен импульспен ауыстырса, U_Hкернеуі кедергілерге тұрақты болу қызметін атқарады, сондықтан компаратордың бастапқы күйіне келуі сигнал берілген U_Hшамаға азайғанда ғана болады.

а — функциональная схема; 6 — принципиальная схема;

в — передаточная характеристика

11.1 Сурет – Гистерезисті сипаттамалы компаратор:

11.1, б суретінде регенеративті компаратордың толық сызбасы және ауыстыру сипаттамасы көрсетілген. Берілген сызбаның (11.1, в сурет) шығыс сигналы сандық ИС-ң кіріс сигналдарымен үйлескен. Бұл сызбадағы гистерезис кернеуі Оң ОЖ-сы бар регенеративті компаратордың сызбасы ОК- да құрылатын триггерлы және мультидірілді сызбалардың негізі болып табылады.

3. Тапсырма 14.

Тема № 15

1. Өрісті транзисторлардағы тоқ тұрақтандырғыштары.

Сурет 7.3 – Бұл сызба биполярлы транзисторлардағы сызбаға ұқсас

Өрістік транзисторлардың ерекшеліктеріне байланысты тоқ тұрақтандырғышы кез-келген оммдық кедергі орнына қосуға болатын тұрақтандырғыш тоғы екіполюстік тәрізді көріне алады.

Сурет 7.4

,

мұндағыI_С0 – ағын тоғыU_3и = 0 болғандағы.U_п – алдағы кернеуU_3иондағы тоқI_Сминималды мәнге ие болады. Rкедергісін табу үшін U_3ишамасын берілген тұрақтану тоғынаI транзистор сипаттамасы бойынша анықтау керек.

2. Турасызықты қалыптағы сигналдар генераторлары. ОК негізінде ТКБ және ПОС алынған қарапайым сұлбалар.ПОС уақыт бойынша өзінің әрекеті бойынша ТКБ-тен асып отыруы тиіс. Онда ПОС сигналдар бір жағдайдан екіншісіне тасқынды өтпе жасайды, ТКБ тізбегі (ПОС-пен бірге) әрбір жағдайдағы құрылғының келу уақытын шектейді.

13.1-сурет

ПОСR3, R4 резиствиі бөлуші негізінде жасалған ТКБ R1, С1 пассивті интеграторды құрайды.Автотербелісті мультипликатордың жұмысы қысқаша келесі түрде сипатталады:1) U_вых= +U_нас болғанда конденсатор С U_ПН –нен зарядталып алынады (төменгі кіріс кернеу) ,до U_пв(жоғарға кіріс кернеу) және сұлбаныU_вых= -U_нас.жағдайына келтіреді.2) U_вых = -U_нас болғанда конденсатор U_ПВ -нен U_ПН –ге дейін зарядталады және сұлбаны U_вых = +U_нас.жағдайына келтіреді. С1 зарядталу немесе разрядталуға керекті уақыт мультивибратордың жұмыс жиілігін анықтайды.Тербеліс периоды

(сек); R – Ом, C – Фарады;немесе егерR3= 0,86 R4, онда , ал жиілік (Гц).

Тема № 16

1. ОК тоқ стабилизаторлары. Биполярлы және өрістік транзисторлардағы сызба кемшіліктері шығыс тоғын U_БЭ және U_3И кернеулерден тәуелді болған соң дәл таба алмағандықтан болады. Бұл тәуелділікті жою үшін сызбаға ОК –ні енгізу жеткілікті. , болғанда мұндағы В – тоқ бойынша (h_Э21) күшею коэффициенті

Сурет 7.5 Сурет 7.6 болғанда

2. Активті сүзгілер: Баттерворт сүзгісі, Бессель сүзгісі. Баттерворт фильтрінің өткізу жолағындағы жиілік сипаттамасы бірмөлшерге жақын және максималді жазық деп атайды. Баттерворт фильтрінің сипаттамасының өткізу аймағының иілуі бір полюске 6дб/октаваға тең.Баттерворт фильтрінің сызықты емес фазалы-жиілікті сипаттамасы (фильтр арқылы өту үшін қажет уақыт жиілікке сызықты емес тәуелді) бар. Сондықтан Баттерворт фильтрінің кірісіне берілетін сатылы сигнал немесе импульс оның шығысында зарарлы заттарды шақырады.Баттерворт фильтрі егер өткізу жолағындағы барлық жиіліктер үшін бірдей күшейту коэффициентін алу жағдайында ғана қолданылады.Бессель фильтрінің фаза бойынша артта қалуы фильтрдің шығысындағы сигналға қатысты кіріс сигналы жиілікпен бірге сызықты өседі.Сондықтан Бессель фильтрі олардың кірісіне сатылы сигналдарды бергенде қалдық болмайды.Бессель фильтрінде ауысу аймағында 6дб/октавадан кіші сипаттама иілуі бар. Бессель фильтрінің қысқару жиілігі фаза бойынша артта қалуы қалудың жартысына тең жиілікпен анықталады, берілген фильтр үшін максималді мүмкін рад,

Q – фаза бойынша артта қалуы, n – фильтр ретіЧебышевтің инверсті фильтрінде АЖС өткізу аймағында монотонды өзгереді және шектеу аймағында лүпілденеді. Эллиптикалық фильтрде АЖС өткізу және шектеу аймағында да біркелкі лүпілдермен сипатталады, бірақ ауысу аймағында күшті иілуі бар.

Тема № 17

1. Өлшегіш сұлбалар: кернеуді өлшеу. Жоғары омды белгі көзінің шығысындағы кернеуді өлшеуде байқалатын кателік келтірмей өлшеу үшін электромагнитті күшейткішті импедансты түрлендіруге қолдануға болады. Бірақ бұл жағдайда жоғарыомды байланыстың кіріс жолы сыйымдылық жетекшілерге өте сезімтал екенін ескеру керек.Басқа мәселесі ол – бұл сыйымдылықтың шамасының уақыт бойынша өзгеруі, мысалға, механикалық ауысумен болғанын айтуға болады. Бұл қиындықтарды болдырмас үшін, яғни экран және ішкі өткізгіш арасындағы потенциялдар айырымын төмендету үшін электромагнитті күшейткішті қолданады, онда экранды корпуспен емес, күшейткіш шығысымен, 8.1 суретінде көрсетілгендей жалғайды. Бұл жағдайда сыйымдылықтың төмендеуі операционды күшейткіштің дифференциялды күшеюіне байланысты болады.

Сурет 8.1 – Экран потенциялының өлшенетін потенциялға түйісу көмегімен экран сыйымдылығының және экрандау шуларының төмендеуі.Сыйымдылық шулары әлдеқайда қысқарады, себебі өткізгіштер арасындағы потенциялдар тек операционды күшейткіштің кернеуінің орын ауысуымен анықталады.

2. Турасызықты қалыптағы сигналдар генераторлары. Мультивибраторлар. ОК негізінде ТКБ және ПОС алынған қарапайым сұлбалар.ПОС уақыт бойынша өзінің әрекеті бойынша ТКБ-тен асып отыруы тиіс. Онда ПОС сигналдар бір жағдайдан екіншісіне тасқынды өтпе жасайды, ТКБ тізбегі (ПОС-пен бірге) әрбір жағдайдағы құрылғының келу уақытын шектейді.

13.1-сурет

ПОСR3, R4 резиствиі бөлуші негізінде жасалған ТКБ R1, С1 пассивті интеграторды құрайды.Автотербелісті мультипликатордың жұмысы қысқаша келесі түрде сипатталады:1) U_вых= +U_нас болғанда конденсатор С U_ПН –нен зарядталып алынады (төменгі кіріс кернеу) ,до U_пв(жоғарға кіріс кернеу) және сұлбаныU_вых= -U_нас.жағдайына келтіреді.2) U_вых = -U_нас болғанда конденсатор U_ПВ -нен U_ПН –ге дейін зарядталады және сұлбаны U_вых = +U_нас.жағдайына келтіреді. С1 зарядталу немесе разрядталуға керекті уақыт мультивибратордың жұмыс жиілігін анықтайды.Тербеліс периоды (сек); R – Ом, C – Фарады;немесе егерR3= 0,86 R4, онда , ал жиілік (Гц). Мультивибраторлар несинусоидальной пішіннің мерзімді тербелістерін түрлендіреді. Мультивибратормен мерзімді заряд және электржинағыштің дәрежесінің, жасайтын импульстар бөлек-бөлек жиіліктің тербелісінің көпшілігін ұсынады, не және өз атауын түсіндіреді.

Қарапайым мультивибратор шыға берісте және каскадтың кіре берістерінің салмақты Ос айқыш-ұйқыш RC- күрмеулерімен құрама екікаскадты үдеткішті ұсынады

Тема № 18

1. Өлшегіш түзеткіштер: тағайындалуы, қолданылуы, негізгі сипаттамалары. Өлшеу түзеткіштері деп- айнымалы токты тұрақты токка түрлендіруді,айнымалы токты өлшеу мақсатында қолданбалы және белгілі талаптарды қанағаттандыратын қателік сонымен қоса, сипаттамалардың мінездемелерінің тұрақтылығын айтамыз.Олардың шығыстық шамасы-тұрақты құраушы-орташа, жоғарғы және кірістік шаманың әрекеттеуші мағынасының функциясы болып табылады ,сәйкесінше орташа, жоғарғы және кірістік шаманың әрекеттеуші мағынасы түрлендіргіш бойынша қандай шамамен анықтайтын табуға мүмкіндік береді.Қосымша кернеуді талап ететін басқаратын немесе фазосезімталдар түзеткіш өлшеуіштерінің түр өзгешелігі болып табылады.Электрондық құрылғылардың көпшілігі жұмыс істеуі үшін, тұрақты токты қоректендірудің көздері қажет. Қуатты немесе портативтік құрылғыларда батареялар пайдаланылады, бірақ олардың жұмыс істеуінің уақыты шектеулі, батареяларды алмастыру керек (ал аккумуляторларды зарядтау керек). Қоректендірудің неғұрлым қолжетімді көзі (ПО В, 60 Гц¹) айнымалы кернеуінің күш желісі болып табылады. Айнымалы кернеуді тұрақты кернеуге түрлендіретін сұлба тұрақты токты қоректендірудің көзі деп аталады.Тұрақты токты қоректендірудің ең үнемді көзі – түзеткіш. Өкінішке орай, осы сұлбаның шығысында едәуір пульсация салынған, сондықтан түзеткіш сұлбасы шынайы тұрақты кернеу бермейді. Көздің осы сұлбасының кемшілігі – көзден алынатын токты ұлғайтқан кезде шығыстық кернеудің тұрақты құраушысының азайтылуы. Түзеткішке тұратқы кернеу тұрақтындырылмағандықтан (яғни жүктеме тогын өзгерткен кезде), осындай типті қоректендінру көзі тұрақтандырылмаған деп аталады

2. Үшбұрышты қалыптағы сигналдар генераторлары. Сызықты-өспелі үшбұрышты немесе аратәрізді формалы сигналды генерациялаушы сұлбалар өзгермейтін тоқпен зарядалатын конденсатор формасына ие болады.

13.2 – сурет. Сызықты-өзгеретін кернеуі бар генератор сұлбасы Е_ВХ кернеуі және резистор R1 тоғын береді,

,

Белгілі формасы бар сигнады алу үщін Е_ВХ.кіріс кенеуінің полярлығын перидты түрде ауыстырып отыру керек.Генератордың шығысын копмаратордың кірісіңдегі сызықты өзгеретін кернеуіне ,( Шмит триггері), ал компаратор шығысын – генератор кірісіне қоссақ үшбұрышты формадағы кернеу генераторын аламыз 13.3-сурет.

13.3 –сурет. Үшбұрышты формадағы кернеу генераторы

13.4-сурет.

R3 = 2 R2

Сигналдың өсу уақыты

Түсу уақыты

Онда тербеліс периоды

Жиілік

Период (сек)

Жиілік (Гц)

Тема № 19

1. Өлшегіш түзеткіштер: амплитудалық түзеткіш. Амплитудалық түзеткіштер пропорционал немесе импульстік кернеудің, тұрақты шығыс кернеудің құрылуына арналған. Орташа тағайындалуымен амплитудалық түзеткіш құруға болады. Конденсатор сыйымдылығы, зарядтың уақыт тұрақтысы кіріс сигналының периодынан әлдеқайда үлкен болатындай болуы қажет.

Сурет 9.5 – Қарапайым активті амплитудалық түзеткіш

U_вх> 0 болғанда конденсатор С кіріс сигналының амплитудасына дейін диод арқылы өтетін ОК-тің шығыс тоғымен зарядталған. U_вх кернеуі онда инверсирленбейтін ОК кірісінде теріс болып, диод жабылатындықтан С-дағы амплитудадан кіші болады.R1 қосылған кернеу көзінде ОК кірісі арқылы тоқ разрядын шектейді, кондесатор зазрядында R2 ОК кіріс тоғын шектейді.

2. Сигналдардың логарифмдік түрлендіргіштері. Логарифмдік түрлендіргіштер операционды күшейткіштер және жартылай өткізгіштік диодтар немесе триодтар негізінде құрылады. Бұл кезде осы өтпедегі U кернеуден р-n ауысу арқылы І тоғының тәуелділігі қолданылады.

мұндағы I_s— р-n ауысудың кері толу тоғы; q—электрон заряды (q*= =1,610^-19 Кл); k –Больцман тұрақтысы (k = 1.3810^-23Дж/К; Т — абсолютті температура. kT/q өлшем бірлігі 300 К болған кезде 26 мВ тең. U  26мВ болғанда теңдік бірлігін ескермеуге болады,сонда тоқты диод арқылы беру арқылы біз тоқ логарифміне пропорционал кернеуді аламыз:

Логарифмдік түрлендіргішті құрған кезде диодты инвертирлеуші күшейткіштің кері байланысына қосады. Сәйкесінше күшейткіштің шығысытық кернеуі, өз алдына күшейкіштің кірістік кернеуінің логарифміне пропорционал болатын диодтағы кернеуге тең болады. Мұндай түрлендіргіштерде диодтармен қатар, база-эмиттер кернеуі мен коллектор тоғы арасындағы қатынасқа тәуелді болатын транзисторлар да қолданады.

Тема № 20

1. Кернеумен басқарылатын, тоқ көздері. Басқарылған шығу кернеуі U₂ кіру кернеуі U₁ мен пропорционал болып сипатталады. Кернеу көзі негізінен күшейткіш кернеу болып келеді. Идеалданған шығу кернеу көзі шығу тогына тәуелді емес, ал кіру тогы 0 ге тең болады. Практикада идеалданған көз жуықтап қана іске асырылады.Кернеу көздері, басқарушы кернеулердің кіші шығу кедергілері мен реттеуші күшейткіштерінің сызбалары 4.1 және 4.2 суретінде көрсетілген. Электрометрикалық күшейткіштің кіру кедергісі өте үлкен.Төмен жиіліктерде ол Гигаом болса, практика жүзінде шексіз үлкен болып табылады.

Идеалды берілу функциясы U₂ = – (R₂/R₁)U₁