Операциялық күшейткіш
ҚАЗАҚСТАН РСЕПУЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық Университеті
ЭМ және РТ кафедрасы
КУРСТЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибраторды есептеу
Орындаған: Магзумова Ш.К.
ЭМ – 02 – 03 к
Тексерген: Таиров Ж.Л.
Алматы 2004
Мазмұны
1. Кіріспе
Күшейткіштер туралы жалпы түсінік
2. Күшейткіштің түрлері
2.1 Қуат күшейткіштері
2.2 Операциялық күшейткіш
2.3 Мультивибраторлар
2.4 Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратолар.
3. Есептің шығарылуы
4. Қосымша
5. Пайдаланған әдебиеттер
Кіріспе
Күшейткіштер туралы жалпы түсінік
Ғылым мен техникада көп кездесетін инженерлік мәселелерді шешкен
Сонымен, электрондық күшейткіш деп электрлік сигналдарды, олардың формасын
Күшейткіштің шығыс тізбегінде күшейтілген сигнал әрекет етеді, ол
Күшейтілген сигналдың түріне қарай күшейткіштерді екі топқа бөлуге
Гармоникалық сигналдардың күшейткіштері – әртүрлі шамадағы және формадағы
Импульстық сигналдардың күшейткіштері − әртүрлі шамадағы және формадағы
Күшейтілген жиіліктерінің абсолюттік мәндеріне және жиілік жолағына ұзындығына
Тұрақта ток күшейткіштері − өменгі жиілігі
Төменгі жиілік күшейткіштері − Гц-тен
2. Күшейткіштердің түрлері
2.1 Қуат күшейткіштері
Қандай да болмасын күшейткіш қуат күшейткіші болып табылады.
Қуатты күшейткіштерді біртактылымен қатар екітактылы орындалуында жлбалап жасайды.
Біртактылы А классы режиміндегі қуат күшейткіші
Каскадтың принципиальды электрлік схемасы 1-суретте көрсетілген. Бұл схемада
1-сурет
Әдетте,
Сонымен,
Кіріс сигналы берілген кезде, транзистордың коллектор тізбегіндегі кедергісі,
Қуат күшейткішінің В классы режиміндегі екі тактылы каскады.
Қуат күшейткіштерінің бір тактылы касадтарының біраз айтарлықтай кемшіліктері
каскадтың кішкене пайдалы әсер коэффициенті;
күшейткіш аспап пен шығыс трансформатордың магнит өткізгішін магниттейтін,
салыстырмалы үлен жиіліктік бұрмалаулары.
Сондықтан, көбіне В классы режиміндегі қуатты, әрі экономды
Оратлық жүктемее жұмыс істейтін, схеманың екі бірдей симметриялы
Трансформаьорлық кірісі мен шығысы бар В класында жұмыс
2-сурет
Екі тактылы трансформаторлы В классындағы күшейткіктердің ерекшеліктері:
Токтар айырмасында тұрақты құрамалар жоқ болғандықтан шығыс трансформатор
Токтар айырмасында жұп гармоникалық жоқ, сондықтан жиіліктік бұрмалау
Схема симметриялы болғандықтан әртүрлі фондар, әсіретпелер, бөгеулер әлдеқайда
Ал кемшіліктеріне:
Трансформатор иықтарын өте қатаң симметриялау керек;
Ортақ нүктеден шығу сымдары бар екі трансфоматор қажеттігі.
2.2 Операциялық күшейткіш
Жұмыс істеу принципі бойынша операциялық күшейткіш қарапайым күшейткішке
Қазіргі кезде операциялық күшейткіш монолитті интегралды микросхемалар түрінде
Белгілі бір салада қолданылуы керек кезде, қандай операциялық
Операциялық күшейткіштің қасиеттері
3-суретте операциялық күшейткіштің сұлба түріндегі көрінісі берілді. Оның
UD = UP – UN .
3 – сурет. Операциялық күшейткіштің сұлбалық түрі.
р – кіріс инвертирлемейтін деп аталады және операциялық
Операциялық күшейткіштің теріс және кері кіріс сигналдарымен жұмыс
Іс жүзінде идеалды операциялық күшейткіштер болмайды. Операциялық күшейткіштің
Операциялық күшейткіштің дифференциалды күшейту коэффициенті
AD =ΔUa / ΔUD= ΔUa / Δ(UP –
-ΔUa / ΔUN егер UP =const
104 ÷ 105 шектерінде жатқан соңғы
UP –дан шығыс кернеу күшеюінің типтік тәуелділігі көрсетілген.
Идеалды операциялық күшейткіштің беріліс сипаттамасы нольдік нүктеден өту
Кіріс кернеудің әртүрлілік функциясы ретіндегі операциялық күшейткіштің кіріс
Нольдік жылжу кернеуін алып тастағаннан кейін тек қана
ΔU0(,t,Ub)=(∂U0/∂ )Δ+(∂U0/∂t )Δt+(∂U0/∂Ub )ΔUb .
Осы фомулада келесі дрейфті құрайтындар:
∂U0/∂ - температуралық дрейф, 3-10 мкВ/К;
∂U0/∂t – уақыттық дрейф, айда бірнеше микровольтқа дейін
∂U0/∂Ub – суммалық кернеу қоректенудің өзгерісімен көрсетілген дрейф.
Құраушы ∂U0/∂Ub номиналды мәнінен нольдік нүктенің жылжу
Келесіде нольдің жылжу кернеуі нольге тең және компенсацияланған
Ua = AD UD = AD
Солай тұра операциялық күшейткіштің шығыс кернеуі, динамикалық диапазоны
Егер Р және N кірістеріне бірдей кернеу UGl
АGl = ΔUа /Δ UGl
нольге міндетті түрде емес болуы мүмкін. 1.2- суретте
Синфазалық сигналдың күшейту коэффициенті түсінігін қолданғанда, дифференциалдық сигналдың
AD ‗ ∂Ua
∂UD UGl =const
Бола тұра шығыс кернеу үшін толық түрдегі формула
ΔUa ‗ ∂Ua
∂UD UGl
немесе
ΔUa = AD ΔUD + AGl ΔUGl
Осы қатынастардан синфазалық сигналдың әлсіреу коэффициентін тиімді анықталуы
G ‗ AD
AGl
Күшейткіштің шығысындағы синфазалық сигналдың күшеюін компенсациялау үшін күшейткіштің
Ua = AD (UD – UО) + AGlUGl
Синфазалық кіріс сигналдың функциясы ретіндегі операциялық күшейткіштің шығыс
немесе Ua = AD [(UD –
мұндағы U0 → 0 және UGl → 0
Идеалды операциялық күшейткіш үшін U0 = 0, AD
Универсалды қолдануға арналған операциялық күшейткіштің тұрақтылығы жағынан бірінші
1.4 – сурет. Операциялық күшейткіштің дифференциалды күшейту коэффициентінің
Комплексті жазбада осындай күшейтудің дифференциалды күшейту коэффициенті келесі
A D = A D / 1+j(f/fgA)
Мұнда A D - A D-ның төменгі
|AD|f = AD fgA = fT .
fT жиілігінде дифференциалды күшейту коэффициентінің модулі |AD|=1
2.3 Мультивибраторлар
Тікбұрышты формалы және тік фронттары бар импульстарды алу
2.4 Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратолар
Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратордың схемасы
4 – сурет.
t1- уақыт сәтіне дейін операциялық күшейткіштің кірістеріндегі кернеу
/1.12-сурет/ . Сұлбаның шығысында - U- шығmax
5 – сурет.
3. Есептің шығарылуы
Берілгені:
U шығ ≥6 (К140УД 1А – 6,3B)
tu =1 мкс = 1*10-6 c
Qc = 60 (скважная емкость)
Qc= Т/tu
tор ≤0,1мкс, tор ≤0,06мкс
t қ.ор = - 400 С ÷ +
_______________________
1. Күшейткіш ретінде К140УД 1А қолданамыз. Сонда:
R=100 кОм = 105 Ом .
2. Тура жол басталғанға дейін күтімін анықтау:
tu / τc = ln (1+χ/ 1-χ)
Осыдан:
τc = tu / ln (1+χ/ 1-χ) =
3. Коденсатор сыйымдылығын табуға болады:
C =R*τ* tu / ln (1+χ/ 1-χ =
4. Кедергіні тапқанда:
Rc = tu / ln (1+χ/ 1-χ) =1*10-6
τ = R*C = 1,45*105
T = Qc* tu = 60*10-6 =
f = 1/T = 1/6*10-5 = 16666,66≈17*103
4. Қосымша
Мультивибратор – периодты қайталап отыратын тік бұрышты формалы
1.13 – суретте көрсетілгендей, конденсатор С және R1R2
1.13 (а) – сурет. Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратордың
1.13 (б) – сурет. Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратордың
5. Пайдаланған әдебиеттер:
М.Ш.Нұрманов. Автоматиканың электорндық құрылғылары – Алматы: ҚазҰТУ, 1993
У.Титце, К.Шейн. Полупроводникавая схемотехника – Москва: Мир, 1983
Е.Н.Богаров, К.Ф.Колесников, С.К.Жебреков. Рассчет электонных усторйств – М:
М.Н.Ляшко. Задачи и упражнения по радиотехнике – Минск:
Күшейткіш элементтер туралы жалпы түсінік
Күшейткіштің жұмыс істеу принципі
Операциялық күшейткіштердің қолданылуы
Операциялық күшейткіштің қасиеттері
Операциялық күшейткіштер
Қуат күшейткіштері
Күшейту тізбектері
Микроэлектроника және схематехника
Дифференциальдық күшейткіш каскадтар
Күшейту тізбектері жайлы