Elektroonika (0)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elektroonika  
                                
                                 Loengute  materjalid: 
                          skeemid ,  diagrammid , teesid. 
 
 
    
 
 
 
1 
Sisukord 
 
1. Elektroonika ajaloost (arengu etapid, elektroonika osad, elektronlambid, elektronkiiretoru ,     
    elektronseadmete montaaži tüübid)...............................................................................................  3 
2. Elektroonika passiivsed komponendid..........................................................................................  14 
3. Pooljuhtseadised ( dioodid , bipolaartransistorid, väljatransistorid, türistorid)...............................  23 
4. Optoelektroonika elemendid, infoesitusseadmed..........................................................................  42 
5. Analoogelektroonika  lülitused.......................................................................................................  60 
    5.1. Elektrisignaali võimendamine. Transistor  kui pidevatoimeline võimenduselement..............  60 
    5.2. Võimendusastmed bipolaartransistori baasil..........................................................................  62 
    5.3. Võimendusastmed väljatransistoride baasil............................................................................  73 
    5.4. Tagasiside võimendites...........................................................................................................  77 
    5.5. Bipolaartransistori töö lüliti režiimis......................................................................................  83 
    5.6. Stabiilse voolu generaatorid ....................................................................................................  85 
    5.7. Võimsusvõimendid.................................................................................................................  86 
    5.8. Alalisvooluvõimendid (AVV) (AVV iseärasus, otsesidestuses AVV, tasakaalustusskee- 
           mid, diferentsvõimendi)........................................................................................................  91 
    5.9. Operatsioonvõimendi (struktuur, tunnussuurused ).................................................................  97 
    5.10. Idealiseeritud operatsioonvõimendiga põhilülitused............................................................  100 
             5.10.1.  Lineaarsed skeemid operatsioonvõimendi baasil.....................................................  100 
             5.10.2. Operatsioonvõimendi töö impulsrežiimis ( komparaator , multivibraator , mono- 
                          vibraator )..................................................................................................................  107 
    5.11. Saehammaspingegeneraator..................................................................................................  113 
    5.12. Selektiivvõimendid...............................................................................................................  115 
    5.13. Siinusvõnkumise generaatorid..............................................................................................  118 
    5.14. Elektronaparatuuri  toide  ( alaldid , silufiltrid, pingekordistid , pingestabilisaatorid)..............  122 
    5.15. Fitrid (liigitus, ideaal- ja reaalfiltrid, aktiivfiltrid)................................................................  134 
6. Digitaalelektroonika  põhilülitused.................................................................................................  138 
    6.1. Nulli ja ühe esitamine.............................................................................................................  138 
    6.2.  Loogika  baaselemendid..........................................................................................................  141 
    6.3. Loogikaelementide süsteemid (DTL, TTL, KMOP, ESL).....................................................  144 
    6.4. Kombinatsioon- ja jadaloogika...............................................................................................  156 
    6.5. Kombinatsioonloogika tüüplülitused......................................................................................  158 
           6.5.1. Multiplekser..................................................................................................................  158 
           6.5.2. Demultiplekser..............................................................................................................  159 
           6.5.3. Dekooder .......................................................................................................................  161 
           6.5.4. Koodimuundur ..............................................................................................................  161 
           6.5.5. Kooder ..........................................................................................................................  163 
    6.6. Jadaloogika tüüplülitused.......................................................................................................  164 
           6.6.1. Trigerid .........................................................................................................................  164 
           6.6.2. Registrid ........................................................................................................................  174 
           6.6.3.  Loendurid ......................................................................................................................  178 
    6.7. Mälud......................................................................................................................................  185 
           6.7.1. Püsimälu........................................................................................................................  185 
           6.7.2. Muutmälu......................................................................................................................  188 
    6.8. Digitaal -analoogmuundurid (DAM) ja  analoog - digitaalmuundurid (ADM).........................  190 
           6.8.1. Digitaal – analoog  muundur  (DAM)............................................................................  190 
           6.8.2. Analoog – digitaal muundur (ADM)............................................................................  192 
 
Kirjandus............................................................................................................................................  195
 
2 
 
            
1.Elektroonika ajaloost 
Elektroonika osad 
 
 
 
 
 
 
 
3 
    
 
  
 
4 
Elektroonika ajaloost 
 
XIX sajandi lõpp – XX sajandi algus 
                                    Alaldid, Cu O,  Se, … 
 
Raadio leiutamine.   Säde, koherer, Morse  
A. Popov   -  1889.a;  vastuvõtja  -   1895 .a 
G.Markoni  -   1897 .a  -  patent. 
1904 .a. -   elektronlamp , -   diood   -  J. Fleming  
                                             -   alaldi , 
-  detektor. 
 
Voolu juhib ühes suunas.    Dioodi ehitus:  
 
 
 
Kui  anoodil  on  +  potentsiaal,  siis  tekib  elektronide  liikumine  
katoodist  -  anoodile. 
1907.a.  -  Li de  Forest   -  elektronvaakumtriood. 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
           Elektroonikas:  potentsiaal  on  pinge  
           mingi  väljavalitud ühise  elektroodi 
           (juhtme) suhtes. 
   Võre potentsiaal on negatiivne  -  selleks,  et ei       
tekiks  võrevoolu. 
 
   küttepinge 2...12,6V             küttepinge, taval. 6,3V 
   vahelduvpinge , 50Hz 
Otsese  küttega  katood           Kaudse  küttega katood 
 
Pentood  -  3 võrega el.lamp. Oktood  -  6 võrega el.lamp. 
1914.a.  -  el.lambid Venemaal. 
1922.a.  -  400 kW(!!!)  raadiosaatja  Moskvas. 
------------------------------------------------------------------------- 
 
 
7 
Elektronkiiretoru (EKT,  ERT,  CRT,  ЭЛТ). 
 
 
Kiirendamiseks ja fokuseerimiseks on anoodid (2 -3 tk) 
                                
 Hälvetussüsteem     ---   elektrostaatiline 
                                 ---   elektromagnetiline 
 
8 
Arvuti  monitoris ja televiisoris on elektromagnetiline süsteem. 
 →  2  mähist, mis  on toru välispinnal. 
Ostsillograafis  (õigem. ostsilloskoobis)  on  elektrostaatiline  kallutussüsteem. 
 
 
       
 
 
 
9 
Raster       
1000 joont ekraani kõrguses 
                           
100 korda sekundis 
1
Ühe hälvetuse aeg:      
= 10 s
µ
100 ⋅1000
 
......................................................................................... 
Värviline  indikatsioon . Kolme värvi süsteem: 
 
......................................................................................... 
  EKT  pinged : 
               anoodidel:  kuni  3000V  --  ostsillograaf . 
                                  kuni  30 000V  --  TV,  kuvarid. 
........................................................................................... 
                                                                                    NB! 
Näiteks:  10  MOhm : 
30kV
I
m
3 A
                       max
10MΩ
 
Paneme   100 MOhm: 
30kV
I
m
3
0
A
                      max
100MΩ
 
1910.a. – 1960.a. (50 aastat) – 
lampelektroonika. 
 
 
10 
Elektronlambi kesk. eluiga – 500 tundi. 
Esimesel numbrilisel (digitaalsel)  arvutil  (USA) – umbes 
2000 lampi. → Arvuti tõrgeteta tööaeg  → 15 min.! 
 
1948.a. – USA – Pooljuhttrioodi leiutamine. 
Ge – transistor  – D.Bardin, W.Brattain, W.Schokly 
→ Nobeli preemia laureaadid. 
1949.a. – transistorid NSV Liidus. 
 
1960.a. – kuni tänaseni – transistorelektroonika. 
 
1960.a. – 1970.a. – diskreetsed  transistorid. 
 
1958.a. – USA – esimesed integraalskeemid (IC), 
                                                     → D.Kilby – R.Noice. 
1962.a. – algab integraallülituste  seeriatootmine . 
 
1970.a. – kuni tänaseni – integraalelektroonika. 
 
1970.a. → 10 transistori ühele kristallile. 
1987.a. → 1,5 – 2,0 miljonit tr. 
2000.a. → 10 miljonit!  
     
 
 
11 
Mis on elektronlülituse  element? 
 
►  Elektronlamp, kondensaator ,  induktiivsus , takisti ,  
                            transistor, diood. 
 
ELEMENDI  BAAS: 
 I tase   ...............    diskreetsed elemendid 
                                             ►transistor, diood, L, C, R 
 II tase  ...............    võimendid kui tervikud, 
                                loogikaelemendid  NING, VÕI,  EI 
 III tase  ..............     triger , kombinatsioonloogika 
                                lihtsamad lülitused 
 IV tase  ...............   loendurid, registrid. 
 
Montaaži areng: 
► Plekist šassii peale monteeritud elemendid. 
 
 
►Trükkplaatidel 
     THT  -   through   hole   technology  
 
►Pindmontaaž 
    SMT  -  surface  mount  tecnology 
 
 
12 
Elektroonika komponendid. 
 
I elemendibaasi tase 
Passiivsed elemendid: R, C,  L,  trafo  
Aktiivelemendid → saab teha võimendi → Transistor. 
      Diood → passiivelement? → aktiivelement? 
 
      Lineaarsed või mittelineaarsed?  → VAK järgi! 
 
 
VAK → volt-amper-karakteristik 
             Transistor, diood – kõik mittelineaarsed! 
       → Võib kasutada lineaarses režiimis. 
 
  
        Transistor                                                   Diood 
  
 
13 
2. Elektroonika passiivsed komponendid 
 
Takisti (resistor) – on elektriahela element, mille tähtsaim 
tunnussuurus on elektriline takistus. 
→ voolu piiramiseks, → vajaliku  pingelangu  või potentsiaali tekitamiseks. 
        
 
Takistuse muutumise seaduspärasuse järgi: lineaartakisti (läbiv vool on võrdne 
pingega), mittelineaartakisti (takistus sõltub välismõjurist). 
Otstarbe  ning ehituse järgi: püsitakisti ja muuttakisti. 
Takistuskeha kuju järgi: kihttakisti (isoleerainest alus on kaetud takistusmaterjali 
kihiga ), masstakisti (takistuskeha koosneb tervenisti takistusmaterjalist), traattakisti. 
  
Takistusmaterjalid: süsinik, süsiniku ja boori segu, metallsulamid,  grafiit , 
pooljuhtmaterjalid, konstantaan, nikroom. 
 
Tunnussuurused: 
    Nimitakistus (vastab standardridadele, näit. E6, E12, E24…. E192.  
Tähele E järgnev number näitab nimiväärtuste arvu reas). 
    Takistushälve: tavatakistid (ebatäpsed) ±5%,  ±10%,  ±20% . 
                     täppistakistid (mõõtmeseadmete jaoks) 
                  ±2%, ±1%,  →  ±0,05%  (eritellimisel ±0.001%)                                                       
                                                             
 
14 
Nominaalide read: 
±5% rida :  (Ω, kΩ, MΩ) 
E24: 1,0 – 1,1 – 1,2 – 1,3 – 1,5 – 1,6 – 1,8 – 2,0  →  8,2 – 9,1 – 10  
±10% rida: E12: 1,0 – 1,2 – 1,3 – 1,5 – 1,8 → 10 
±20% rida: E6: 1,0 – 1,5 – 2,0 → 10 
Nimivõimsus (suurim võimsus, millele vastavat soojust on takisti 
võimeline kestvalt hajutama takisti tüübist sõltuval kõrgeimal 
ümbrustemperatuuril ilma lubamatult üle kuumenemata) 0,068W → 100W 
Suurim tööpinge → kõrgeim pinge, mida takisti kestvalt talub, ilma et 
tekiks läbilöök. 
Takistuse  temperatuuritegur  → näitab takistuse suhtelist muutust 
temperatuuri muutumisel 1 K võrra. – (TKC) 
∆R 100%  % 
⋅
R

∆T   0 
 C       kus ∆R on ∆T-st tingitud R muutus; 
                                             ∆T – temperatuuri muutus. 
 
 
 
 
 
 
15 
Värvikoodid 
 
Resistor  Color   Code   Guide  
         
 
 
 
16 
Kondensaator – on elektriahela element, mille tähtsaim 
tunnussuurus on  mahtuvus . 
→  elektrienergia  salvestamiseks, → vahelduvvooluahelates reaktiivtakistitena 
→ reaktiivvõimsusallikatena, → filtrite ja võnkeringide koostisosadena 
Kondensaatorid  jagunevad püsi- ja muutkondensaatoreiks. 
Püsikondensaatoreid liigitakse  dielektriku  järgi: paber-, plast-,  keraamika -, 
vilk -, klaas- ja elektrolüütkondensaatoreiks. 
Muutkondensaatoreist eristatakse häälestuskondensaatoreid 
(võnkeringide häälestamiseks vastuvõetava raadiosaatja sagedusele) ja 
seadekondensaatoreid (esmahäälestuseks). Ehituselt on nii häälestus kui 
seadekondensaatorid enamasti pöördkondensaatorid. 
 
 
17 
Tingmärgid:
 
s
2
CU
C = ε
W =
l ; kus ε - dielektriline läbitavus;             C
2   
                                                                                     ↑  salvestav energia                      
                Kondensaator alalisvoolul on  isolaator ! 
Kondensaator  vahelduvvoolul  on reaktiivtakistus. 
1
1
X =
 
C
2 f
π C
ωC ;    kus f - sagedus, Hz 
                                                          ω - nurksagedus, ( ringsagedus ), rad/                                                                       
Tunnussuurused: 
Nimimahtuvus – pikofaradites vastab standardridadele                           
                                                                          (elektrolüüt.  kond . on oma rida) 
Mahtuvushälve  -  ±5% (E24),  ±10% (E12),  ±20% (E6) 
           Elektrolüüt. kond. mahtuvushälbed võivad  ulatuda  kuni +100%, - 20%.  
Nimipige. Mahtuvuse temperatuuritegur. Isolatsioonitakistus. 
Elektrolüütkondensaatorid → polaarsed, polariseeritud. 
Al, Ta, …    0,1µF → 100.000µF  (→ 10F !!) 
Elektrolüütkondensaatoris toimib dielektrikuna alumiinkarra lindile 
elektrokeemiliselt tekitatud  oksiidikiht . Üheks elektroodiks ( anoodiks ) on 
alumiiniumkard ise, teiseks (katoodiks) elektrolüüdiga (näit. boorhappe ja 
glütseriinitaolise vedeliku seguga)  immutatud  paber. Katoodiga loob kontakti 
teine, oksüdeerimata kardlint. Rulli keeratud sektsioon paikneb 
alumiiniumkestas.  
Tähtis! → Tööpinge, → Töötemperatuur (850C, 1050C),        → Pinge 
pulsatsiooni suurus. 
 
 
18 
Induktiivpool (inductor), drossel, mähis 
See on elektriahela element, mida iseloomustab induktiivsus või 
induktiivtakistus. 
→ vahelduvvooluahelates reaktiivtakistina, →  filtride  ja 
võnkeringide koostisosadena, → voolu kasvukiiruse seadmiseks. 
2
LI
di
W
u = L L
        
L
2            L
dt        
 
 
 
    Ferriit  – magn.  pulber , kokku pressitud plastikuga. 
 
di/dt → ∞  ► uL → ∞ 
 
 
 Alalisvoolul induktiivsus on praktiliselt → lühis. 
 Vahelduvvoolul L on reaktiivtakistus: 
                        X = 2 f
π L = L
L
; 
Vahelduvpinge puhul u = Umsinωt  ja  XC, XL, tekib  
vahelduvvool : 
u
I
m
                                 m
X  
...
 
19 
1. Parasiitmahtuvus takisti juures: 
CP = 1pF (10-12F) 
12
11
1
10
10
X =
≈
              C
2 f
π C
2 f
f  
P
   
                                                      Šunteerib 
R-i !                                                                                      
Kui f = 108Hz = 100MHz  → 
 XC ≈  1011 /108 = 103Ω = 1kΩ ! 
 
2. Parasiitinduktiivsused takisti ja kondensaatori juures: 
Meie õnneks Lp-d tuleb arvestada                                 
nii kõrgetel  sagedustel , mida me  
oma kursusega ei haara! 
 
3. Parasiittakistus induktiivsuse ja kondensaatori juures: 
  
                             → kaod vases (mähisetraadi takistus) 
                     rp → 
 → kaod rauas (kadudest südamikus) 
   
  
 RP → kaod dielektrikus 
           (suur takistus, ideaalis Rp → ∞)                           
 
Trafo. 
 
20 
 
  n → ülekandetegur,    n = W2/W1,  → U2 = n·U1 
 
Toitetrafod → vajalike pingete saamiseks võrgupingest ning seejuures 
ka elektrivõrgu ja toidetava seadme vahelise galvaanilise (vahetu 
elektrilise) sidestuse katkestamiseks; 
Sobitustrafod → signaaliallika väljundtakistuse sobitamiseks 
võimendusastme sisendtakistusega (sisendtrafod), võimendusastmete 
sidestamiseks (sidestustrafod) ja võimendi väljundtakistuse 
sobitamiseks koormuse takistusega (väljundtrafod); 
Impulsstrafod  → lühikeste impusside muundamiseks ja 
kujundamiseks; 
Autotrafod → kui pinget on vaja transformeerida väikeses ulatuses ja 
sekundaarahel ei pea olema primaarsest galvaaniliselt eraldatud. 
 
Tunnussuurused:  
Toitetrafol → primaarpinge U1, → sekundaarpinged U2.1, U2.2..., 
→ sekundaarvoolud I2.1, I2.2..., primaarvõimsus S1 = U1I1 (I1 on 
võrgust tarbiv vool), → sekundaarvõimsus e nimivõimsus 
S2 = U2.1I2.1 + U2.2I2.2..., → kasutegur η = S2/S1. 
Sobitustrafol →  sisendtakistus  rsis, väljundtakistus rvälj, 
→ sagedusriba fmin...fmax (alumise piiri määrab primaarmähise 
induktiivsus L1 ja ülemise piiri trafo omamahtuvus C0. 
Impulsstrafol → transformeeritava impulsi ning selle esi- ja tagakülje 
kestus.  
 
21 
Trafode  südamikud  → enamasti elektrotehnilisest terasest, millel 
 on suur magnetiline läbitavus ja väike teraseskadu. 
Väikese võimsusega sobitus- ja impulsitrafode südamikud tehakse 
permalloist ( nikli  ja raua  sulam ). 
Kõrgsagedus-sidestustrafode ja impulsitrafode südamikud 
valmistatakse ferriidist. 
            
 
 
22 
3. Pooljuhtseadised 
     Pooljuhtdioodid . 
 
 
Elektron  – negatiivse laengu kandja. 
   Auk – positiivse laengu kandja. 
               IV – Ge, Si;    V – As, P;   III – Al, Bo  
………………………………………. 
                                   Pooljuhtdiood   
 
 
23 
Protsessid pooljuhtdioodis, kui välispinge puudub: 
 
             PP>>nn 
 
                                                                                       
 
l0 – siirde laius 
nnPn = Ppnp =  Pini  
[cm-3] 
    Pini – omakontsentratsioonid 
              puhtpooljuhis 
 φ0   -  potentsiaaltõkke kõrgus  
             (kontaktpotentsiaal) 
Pp
nn
ϕ = ϕ ln
= ϕ ln
0
t
t
P
n  
n
p
 φt  -  temperatuuripotentsiaal 
 φt ≈ 25mV 
                    k – 1,38·10-23 – Boltzmanni 
[J/K] -  konstant  
                         q –  laengukandja  laeng 
Jdif   - diff. voolu tihedus  
Jtr   - triivivoolu tihedus 
                            Jdif = Jtr 
kT
ϕ =
t
q  
 
24 
Pingestame pärisuunas! 
 
→  Ruumiliste  laengute 
     Q vähenemine 
→ P-n – siirde  laiuse  vähe- 
      nemine n – kihi arvel 
 
Dünaamiline tasakaal kaob! 
 
→ Ja  =  ↑Jdif  - ↓Jtr 
 
        Ia  =  JaS 
                   
               S -  siire  ristlõige 
∆Ua → päripingelang 
 
Ge  dioodidel  → 0,3 – 0,6 V 
Si  dioodidel → 0,8 – 1,2 V 
 
U0 → lävepinge 
Ge → 0,25 – 0,3 V 
Si  → 0,6 – 0,7 V 
Katkematu aukude diffusioon (läbi p-n siirde) ja nende  
rekombinatsioon  tekitab elektronide juurdevoo pinge- 
allika „miinuse“ poolt. 
 
25 
 Pingestame  vastassuunas ! 
Dünaamiline tasakaal kaob! 
        Jb =  ↑Jtr -  ↓Jdif 
φ0 – on kasvanud ja takistab 
enamuslaengukandjatele 
(augud) siirdest läbiminekut. 
Diff. komponent  langeb, 
vool läheb vastassuunas. 
 
Vool pärisuunas → enamuslaengukandjad,                     Pp >> nn 
vool vastassuunas → vähemuslaengukandjad.              → ventiili  
                                                                                  omadused  
 U

 ϕt

I = I e −1
a
s
      



 ← eksponent! 
    Is =  SJtr  →  soojuslik vool 
     U = 0 → I0 = 0 
     Ua > 0 → exp 
     Ub > nn 
Väline elektriväli puudub! 
→ Dünaamiline tasakaal →              
P-n – siirdeid läbivate diffusioon- ja triivivoolude võrdsus. 
                                      Jdiff   =  Jtr     
 
28 
Bipolaartransistor  elektriahelas 
Rakendame : 
UE – pärisuunas, 
UK – vastassuunas. 
 
Emitter injekteerib  
positiivsed 
laengukandjad  (augud) 
baasi. 
 
IE = IEp + IEn 
IEn ei leia kasul.  tarvit . 
 
γ = IEp /IE  
→ injektsioonitegur 
    (0.995) 
 
    →  rekombinatsioon 
 
Elektronid 
rekombinatsiooniks 
tulevad baasiahelast ja 
moodustavad              
                                                                baasivoolu IB. 
IEp = IKp + IBp ;         ∂ = IKp/IEp → ülekandetegur (0,996), 
näitab, palju  auke  on jõudnud kollektorini. 
.  
 
 
29 
Bipolaartransistor – vooluga tüüritav seadis! 
Välispingete eesmärk on organiseerida transiitne laengukandjate  voog . 
Vooluülekandetegur    α = IKp/IE  
                                                           α = (IEp/IE)·(IKp/IEp) = γ∂ 
Kuna kollektorsiire on vastupingestatud, tekib vastuvool IK0, 
mis sõltub temperatuurist. → IK0 – soojuslik vool. 
                                                             IB = IEn + IBp – IK0 
 
  IE = IK + IB      IK = αIE + IK0       IB = (1 – α)IE – IK0 
 
ÜB – lülitus  
                      
 
      
 
 
30 
ÜE – lülitus. 
     
 
 
 
 
1
I =
I +
I
= βI +
+ β I
K
B
Ko
B
(1
) K0
1 − α
1 − α
 
 
I K
β =
kus  (1 + β)IK0 → IK0(E)     ja      
I
1− α   
B
 
 
 
 
 
31 
 
 
 
 
 
 
 
 Kui UKE=0, siis kollekt. siire pinge → UBE ja kollekt. siire         
injekteerib  auke baasi, → ∑IK = 0.  
 
 
32 
BP liittransistor (Darlington`i lülitus). 
 
              
 
 
Üldine voolu ülekandetegur: 
   β = β1 + β2 + β1β2;   kuna β1 >> 1; β2 >>1 siis β ≈ β1β2 
-------------- 
Transistori  parameetrid (ÜE) → h – param. süsteemis: 
 
h21E = ∆iK/∆iB ≈ ik/iB  → vooluvõimenduse tegur; 
 
h11E = ∆UBE/∆iB  → transistori sisendtakistus – leitakse 
kui  diferentsiaalne  takistus sisendkarakteristikult. 
 
    h21E = 50 – 250 →tavaliselt. 
   Võib olla h21E = 30 – 3000 →      Tehnoloogia           
                                                                    “superbeta” 
          h21D = 500… 
 
 
33 
Väljatransistorid (unipolaarsed), FET 
Väljatransistoris liiguvad ühenimelised laengukandjad  kanalis , 
mille  juhtivus  muudetakse elektrivälja abil. 
                            
                           Väljatransistorid: 
     → p-n – siirdega ,   → isoleeritud paisuga. 
 
Pais,  Gate , Затвор, Lätte, Source, Исток, Neel, Drane, Сток 
 
Mida laiem  vaesunud ala, seda kitsam  kanal , seda väiksem 
vool voolab läbi kanali. Vaesunud alas  on vähe 
voolukandjaid.  
p-n – siirdega väljatransistor.  
    
 
p-n – siire on alati vastupingestatud!  
 
34 
 
 
 
 
Mida kõrgem  vastupinge  p-n – siirdel, seda laiem on vaesunud 
ala.   
 
                
                 
  
 
 
35 
Isoleeritud paisuga väljatransistorid (MOP- transistorid). 
→ Formeerkanaliga (sisseehitatud kanal) 
                                                            → Indutseerkanaliga 
 
 
Formeerkanaliga MOP- transistor 
                   
           RSIS → 1012 – 1014 Ohm.      Isolaator → SiO2 
                  Alus tavaliselt on ühendatud lättega. 
 
 
 
          n- kanal ühendab  taskud  valmistamise hetkest alates. 
Paisupinge abil vaid laiendame või kitsendame seda kanalit. 
UPL pinge mõju all muutub paisualuse kihi juhtivus. 
          n- kanali ja p- tüüpi aluse vahel → p-n – siire. 
 
 
36 
Indutseerkanaliga MOP- transistor (n- tüüpi kanal). 
 
 
 
Kristallis on 2 taskut. 
Paisule antakse positiivne pinge. Vabad elektronid  
kogunevad paisu alla. n- alas tekib ühendatav kanal. 
Seal saab voolata läbivvool. 
 
37 
Türistorid. 
→ Vahendid voolu sisse- (välja) lülitamiseks. Kasutusel 
jõuelektroonikas (energeetilises elektroonikas). 
                  
 
 Türistoril on  neljakihiline pnpn – struktuur. 
Diood – türistor (Dinistor) → mittetüüritav seadis. 
                                                         
Türistoril on sisemine positiivne tagasiside. 
 
I
I =
K
a
                         
1− (α + α  
1
2 )
IK → S2  soojuslik vastuvool IK0;   α1, α2 → elementaarsete tran- 
sistoride vooluülekandetegurid. 
Türistori väljalülitamine (kui ta töötab alalisvoolu ahelates) - 
ainult  toitepinge  mahavõtmisega! 
 
38 
Triood – türistor (Trinistor) → tüüritav seadis. 
           
              
 
                    
 
                                          Itü > Itü > Itü 
 
Tüürvoolu sisseandmine vähendab UÜ pinge suurust. 
 
39 
Türistori töö vahelduvpinge regulaatori  skeemis : 
         
 
 
         
 
Nõrgavoolulise türistori (2 – 10A) ristlõige ja  struktuuriskeem . 
Sümmeetrilised türistorid → vahelduvvoolule; 
Diood-türistor → Diak;  triood-türistor → Triak. 
           
 
 
 
40 
Sümmeetrilist türistirit saab kasutada: 1) regulaatorina; 2) lülitena. 
                      
 
Suletav türistor → GTO 
Saab väljalülitada tüürelektroodi kaudu. Keeruline, n n mitme- 
katoodiline struktuur. 
                                Sisselülitamine → positiivse vooluimpulsiga; 
                                    Väljalülitamine → negatiivse vooluimpulsiga. 
Andes negatiivse vooluimpulsi teise ekvivalentse transistori baasivool 
langeb ja  sisemine positiivne tagasiside praktiliselt kaob; - türistor 
läheb kinni.  
 Väljalülitamistegur KVL = Ia/Itü-  → Tavaliselt KVL = 3-5. 
 
       
 
 
41 
 
4. Optoelektroonika elemendid, infoesitusseadmed 
Valgusdioodid.   
Päripingestatud pn- siirdega pooljuhtseadis, milles siire kiirgab  
valgust laengukandjate rekombinatsiooni tõttu. 
 
 
Ge, Si → väike  keelutsoon  → nõrk kiirgus ja mittenähtavas 
 spektrumi osas.       GaAs  → infrapunased VD, 
                                GaP  → nähtav valgus 
UP = 1,5 – 2,5V,  IP = 5 – 20mA (30mA), tOFF = 10-6 – 10-8 s. 
Ub max ≤ 5V! 
                              
 
 
42 
                        
 
 
 
 
 
            
 
 
43 
Fotodiood  
Fotodiood on pooljuhtseadis, 
milles optilise kiirguse energia 
toimel tekib laengukandjate 
suunatud liikumine. 
Materjaliks  → Ge, Si. 
Fotodiood võib töötada kahes  
režiimis:   
a – b  →  fotogeneraatori režiim; 
b – c  →  fotomuunduri režiim. 
Valgustatud diood: 0 – a   → foto E.M.J.,  0 – b   → lühisevool.  
            
 
    
 
             Tundlikkus: IФ/Ф:  [mA/Lm];  SSi ≈ 3,  SGe ≤ 20   
 
 
 
 
 
44 
Fotomuunduri režiimis rakendatakse fotodioodile vastupinge, mis on 
tunduvalt  kõrgem, kui foto E.M.J. ja pn-siirde valgustamisel 
potentsiaaltõkke kõrgus praktiliselt ei muutu. Selle tagajärjel jää- 
vad kõik vabanenud ja pn-siirde välja poolt eraldatud  laengud  
fotodioodi. Seega fotodioodi selles režiimis pärivool puudub. 
Fotodioodi pimekarakteristik ei erine pooljuhtdioodi vastavas pinge-
voolu tunnusjoonest ja läbib koordinaatide alguspunkti. Sel juhul läbib 
pn-siiret vool, mis tekib vähemuslaengukandjate  liikumisest  
välispinge toimel. Valgustustiheduse tugevnemisel vastuvool kasvab, 
sest suureneb pooljuhi aatomite ionisatsioonist tekkinud 
laengukandjate hulk. Fotodiood töötab selles režiimis nagu 
pooljuhtdiood, mille  vastuvoolu  tüürib valgus. 
…………………………….. 
EФmax:         Si   → 0,5-0,6V;      GaAs   → ≈ 0,87V 
 
Fototakisti (fotoresistor). 
Seadis, mille  elektritakistus  muutub  kiirgusenergia  toimel. 
Fotojuhtivuse  effekt  → W.Smith (1873) → Se.  
     
   
 
→ klaasplaadile  kantud  pooljuhtkiht koos voolujuhtivate kontak- 
tidega. 
Materjalina kasutakse WiS, PbS, CdS; ←  sulfiidid . 
 
 
45 
 
              Fototakisti valgus- ja spektraaltunnusjooned: 
       
 
     Üldjuhul seadis  aeglase  toimega. Töösagedused kuni 100 Hz ! 
                         
 
                       __________ -  fototakistid  pliisulfiidide baasil. 
 
Fototransistor  
             
  
 
46 
Fototransistor (fototriood) (FT) kahe pn-siirdega pooljuhtseadis, 
milles toimub laengukandjate suunatud liikumine ja mille omaduseks 
on üheaegne valgusenergia  muundamine   ning fotovoolu 
võimendamine. 
              
 
                                                          
 
Kui FT baasiahel on lahti, ja FT ei valgustata, siis läbib vooluahe- 
lat pimevool Ip = IKB0/(1 – α). Valguse mõjul tekivad baasis vabad 
laengukandjad. Vähemuslaengukandjad (antud juhul elektronid) 
tõmbuvad pn-siirete elektriväljade mõjul FT emitterisse ja 
kollektorisse. Baasi jäänud enamuslaengukandjad – augud – tekitavad 
positiivse ruumlaengu, mis vähendab emittersiirde po- 
tentsiaaltõkke kõrgust ja seega muudab baasi potentsiaali emitteri 
suhtes. Selle tagajärjel suureneb emitterist baasi injitseeruvate vä- 
hemuslaengukandjate –elektronide – hulk. Osa neist rekombinee- 
rib baasis aukudega, suurim osa aga läbib kollektorsiirde, suurendades 
kollektorvoolu. Et FT on ÜE-lülituses, saab kollek- 
torivool lisajuurdekasvu βIB. 
Tundlikum , kui fotodiiod  → S = 0,5 – 1,0 A/Lm 
 
47 
Fototüristor 
   Fototüristor on mitmekihi- 
line pooljuhtseadis, mis lülitakse 
sisse valguse abil. 
Puhtal kujul fototüristori 
praktiliselt ei eksisteeri. 
Tavaliselt ainult optotüristori 
koosseisus . 
 
 
Valgustamisel seadise nendes kihtides, kuhu tungib valgus, tekivad 
footonite  neeldumise tagajärjel vabad laengukandjad: elektronid ja 
augud. Vähemuslaengukandjad liiguvad türistori moodustavate 
ekvivalentsete transistoride  p1n1p2  ja  n2p2n1  emittersiirete juurde 
vähendades nende potentsiaaltõkke kõrgust. See põhjustab 
enamuslaengukandjate lisainjektsiooni emitteritest, mis tekitab 
seadisele  langeva  valgusvooga Ф võrdelise fotovoolu IФ. Fototüritori 
vool on määratud võrrandiga: 
                          IA = (IKB0 + IФ)/(1 – αP – αn) 
Valgusvoo  tugevnemisel suurenevad  emittervoolu ülekandetegurid αP 
ja αn ja valgusvoo teataval väärtusel, mille korral nende summa saab 
võrdseks ühega, lülitab türistori sisse. 
Optotüristoris valgusallika rolli mängib infrapunane 
valgusdiood . 
 
48 
Optronid.              
 
                  
             Valgusallikas  → Valguse vastuvõtja  
valguse saamiseks ↑                              ↑ muudab valguse 
 kasutame elektrit                                        elektriks 
 
näide: 
             elektrisignaal → optiline  signaal  → elektrisignaal 
                ↓              ↑                                              ↑             ↓ 
kõrgepingeliin    elektriliselt (galvaaniliselt) lahtisidestatud      signaal 
 (näit.300kV)                                                                              arvutile  (5V) 
Valgusallikad :   → hõõglamp (abistav, mõnikord, vananenud) 
                          → valgusdiood (LED) (põhiline) 
                          → laser ( optilised  kaabelvõrgud) 
Resistoroptron      
    
 toff  = 10-2 s ; 
Dioodoptron          
      toff = 10-8 s ; 
Transistoroptron    
     toff = 10-4 s ; 
 
Türistoroptron         
   toff = 10-4 s . 
 
 
49 
Infoesitusseadmed. (visuaalsed). 
1) Elektronkiiretoru. 
2) Vedelkristallpaneel. 
 
Plaatide  vahekaugus  on  
umbes 10 – 20 µm. 
 
Vedelkristall  on vedelik, mille pikad, sigarikujulised molekulid 
on orienteeritavad: → elektrivälja abil; 
                                                → või pinna töötlemisega 
       
 → elektriväli keerab neid püsti. 
     
 
Põhiparameetrid: tööpinged ≥ 1,5V,  voolutarbe  – alla µA, 
                             töötemperatuur: +1  –  +500C. 
Kasutakse R-B-G süsteemis, - värviline indikatsioon. 
3) Plasmapaneelid. 
Tegelikult gaaslahenduspaneelid.  Elektrivool  hõrendatud gaasis  
tekitab helenduse. Tööpinged 60 – 350V. Kasutami- 
sel  inertgaasid  He, Ne, Xe... Gaas kiirgab UV– kiirgust. UV – 
kiirgus muudetakse nähtavaks R-B-G luminofoori abil. 
  
 
  
 
50 
4) Elektroluminestsentspaneelid. 
 
 
← Kiht, mis kiirgab valgust 
elektrivälja toimel 
(mingi luminofoor). 
Töötab vahelduvpingel 
100 – 250V. 
 
 
  
 
51 
Pingejagur. 
                            
   
             Pingejagur on koormamata! → Rt = ∞ 
U R2
          U = iR2
1
2
U = U K
1
R + R2             2
1
PJ  
 
R2
K
Pingejagamise tegur    
PJ
1
R + R2  
 
Koormatud   pingejagur 
Koos → R2 ekv 
           U
U K
2 =
1
PJ  
R2ekv
K
        PJ
R1+ R2
 
ekv
R2Rt
R2
         
ekv
R2 + R  
t
 
 
52 
Logaritmiline sageduskarakteristik. (tegelikult neid on kaks) 
 
ASK → amplituudi sag.karak. – Süsteemi väljund  sisendpinge  amp- 
lituudide suhte sõltuvus sagedusest f (nurksagedusest ω). 
FSK → faasi sag.karak. – Süsteemi väljund ja sisendpinge faasinihke 
sõltuvus sagedusest (f või ω). 
     Logaritmiline on sageduse mastaap! 
Põhjus: muidu suur sag.  diapasoon  ei mahu ära. 
          Ühik     ( dekaad )                                            
_____________________________________________________ 
   0,1       1       10       100       1        10        100       1            f (või ω) 
 Hz        Hz     Hz       Hz      kHz    kHz      kHz     MHz    log.mastaabis 
 
 
Log.ASK puhul on Y  teljel  20log10 (pingeampl.suhe) → ühik→ 
                                                                                      →   [dB] 
 
          n·20dB/dek                                            m·20dB/dek 
          n = 1,2,3, v.m.                                        m = 1,2,3,v.m. 
               täisarv                                                     täisarv 
 
53 
 
Diferentseeriv ahel. 
dU
             U
1
2 ≈
dt  
 
Koormamata, Rt → ∞, 
U1, U2 – siinulised  
 
 
U
U
1m
1
I =
m
m
                  
2
2
2
R + X C
 1 
2
  
R + 

 ωC 
R
U
= I R =
⋅U
2m
m
m
1
                  
2
 1 
 
R2
 
+ 

 ωC 
Olgu  sagedused  nii madalad, et 1/ωC >>R; siis võime kirjutada 
R
U
= U
= U
⋅ωCR
2m
m
1
m
1
2
                      
 1 


  
 C
ω 
 
54 
 
Ülekanne U2m/U1m = ωCR = ωτ,      τ = RC – ajakonstant 
 
Ülekandetegur   U2m/U1m  kasvab kiirusega (ASK-l) 
                                                                       → 20dB/dek  
→[Sageduse kasvades 10 korda ülekandetegur kasvab10 korda] 
 
 
 
 
 
   Küllalt kõrgetel sagedustel 1/ωC ‹‹ R;      siis U2m/U1m → 1; 
   ehk 20logU2m/U1m = 0 
 
Kehtib seos: ωülτ = 1   ehk ωül = 1/τ = 1/RC. 
                 ASK alusel saame  konstrueerida  FSK: 
  
 
  
 
 
 
55 
 
1
1
ÜL
                                                            
τ
RC  
 
56 
Integreeriv ahel. 
t
U ≈
2
∫U dt
Teat . tingimustel: 
1
  kus U
0
1, U2 – siinuselised. 
                  
 
U
U
U
1m
1m
1
I =
m
m
2
2
2
Z
              
R + X C
 1 
2
R + 
  
 ωC 
Kuna  U2m= ImXC, siis: 
1
C
1
U
= U
= U
2m
1m
1
2
m
         
 1 
1+
R
ω C
2
)2
R + 

 
 ωC 
                                            Analüüsime seda seost! ↑ 
Kui  ωRC  1, siis  U
ωRC
ωτ          τ = RC
1m
 
 
 
57 
Integreeriva ahela ASK ja FSK: 
 
 
            ωül on n n  murde- ehk üleminekusagedus. 
 
58 
Koormussirge → Vahend lihtsa mittelineaarse ahela  
( sidu ) režiimi leidmiseks.      Lihtne mittelineaarne ahel. 
          
 
Režiim on voolud ja pinged rahuolukorras.  Vahelduvpin- 
ged puuduvad, on vaid toide  +E. Mittelineaarse elemendi 
Rml režiim on määratud vooluga I0 ja pingega U0. 
E = I0R + U0   muutujaX  → Y = ax + b →const1=yconst2 + x 
const1  muutujaY  const2 
 
Sirge, s h koormussirge, väljajoonistamiseks on vaja tea- 
da 2 sirge punkti: 
     Valime:   1)    u = 0,   siis   i = E/R    → (lühis) 
                     2)     i = 0,   siis   u = E       → (tüh.jooks) 
 
59 
5. Analoogelektroonika  lülitused 
 5.1. Elektrisignaali võimendamine  
        
        Transistor kui pidevatoimeline võimenduselement 
 
     Võimendite liigitus esimeses lähenduses → töörežiimi järgi: 
 
 
 
 
60 
Võimendusaste:    VE → võimenduselement 
 
 
 
Võimendus →  toiteallika  (E) elektrienergia muundamine 
väljundsignaali energiaks võimenduselemendi takistuse  
muutmise abil._________________________________ 
Võimenduselemendi takistus sõltub sisendsignaalist. 
     
                Võimendusastme põhiparameetrid: 
               KU = Uvälj/Usis ;            KI = Ivälj/ Isis  ; 
          KP = Pvälj / Psis  = (Uvälj/Usis)(Ivälj/Isis) = KUKI  
                Tavaliselt:  KU > 1: KI > 1; KP >> 1 
 
     Mõnedel võimendusastmetel KU  1 
 
61 
5.2. Võimendusastmed bipolaartransistori baasil 
Transistor kui pidevatoimeline võimenduselement 
 
 
RK, Rt  võivad olla resistorid, aga ka muud takistuslikud 
elemendid. 
IBp,  IKp,  UBEp,  UKEp  →  režiimi voolud ja pinged. 
__________________________________________________   
   alalisvoolud, pinged  → TÖÖPUNKT 
               Signaal (väike  signal ): 
                                     ∆iB ,  ∆iK ,  ∆UBE ,  ∆UKE  
                            
 
  
 
62 
Väljundkarakteristikud  IK = f(UKE) → IB =  const  
        
 
Koormussirge  EK = UKE +  iKRK    (Kui Rt → ∞) 
                   1)  iK = 0   UKE = EK ; 
                   2)  UKE = 0  ik = EK/RK 
          Režiim paigas,  nüüd signaaliarvutus: 
   ∆UBE  ja  ∆ib  vahekord : 
               Rsis = ∆UBE/iB → sisendtakistus signaalile; 
               K
 
U  = ∆UKE/UBE  →võimendustegur signaalile. 
         Kasutame (väikese) signaali aseskeemi.  
 
 
63 
Aseskeem : 
 
 
 
 
U
dU
BE ≈
BE
R =
= h
sis
11E
     
i
di
     → I
B≈
b
Bp juures 
                                                         
                                                       Sisendkarakteristikult 
UKE≈ = - h21E iB≈ RK≈ 
   
U
h
KE≈
K =
= − 21E ⋅ R
U
K ≈
                                
U
h
BE
 
≈
11E
R R
K
t
R
K ≈
                                                                                                         
R + R
K
t    
                                                                          UKE≈  ja  UBE≈  on vastasfaasis! 
ÜE → põhilülitus → invertor! 
 
 
64 
Emitterijärgija (ÜK lülitus). 
         
 
               ∆Usis ≤ ∆Uvälj                 RE≈ = RE ║ Rt  
∆U
K =
välj ≈ 1
U
                     
∆U
      (pisut vähem kui 0,95) 
sis
                  Signaaliarvutus → aseskeemi alusel.  
                
  
                Rsis  on väga suur! → Rsis = h11E + (1+ h21E)RE≈ 
                
 
65 
Emitterijärgija reaalne skeem: 
                  
 
......................................................                                                      
ÜB – „maandatud baasiga“ lülitus. 
 
            KI ≤ 1,  Rsis – väike, Rvälj – suur. 
ÜB – võimendusastme reaalne skeem: 
                    
 
 
 
66 
Sidestus võimendusastmete vahel. 
Sidestusviisid: → RC-sidestus;  
                        → Trafosidestus; 
                        → Galvaaniline (otse-) sidestus. 
RC-sidestus: 
 → odav, võib ühendada eraldi kokkupandud võimendusastmed, 
       sisend - väljundpotentsiaalide lihtne sobitamine, sagedusriba 
     piiratud „altpoolt“, võib üle kanda piiratud võimsust. 
              
 
                       
                 
       
 
 
67 
Trafosidestus: 
→ kallis, võib ühendada eraldi kokkupandud võimendusastmed 
     hea galvaaniline lahtisidestus, saab edukalt sobitada erinevad 
      potentsiaalid , sagedusriba piiratud mõlemal pool, võib üle 
     kanda praktiliselt piiramatut võimsust. 
       
 
                 
 
                          
 
        
 
 
68 
Galvaaniline (otse-) sidestus 
→ potentsiaalide kokkusobitamise probleem!→ seadme skeem 
     tuleb projekteerida tervenisti!; sagedusribale esimeses lähen- 
     duses piiranguid ei ole, võib üle kanda piiramatut võimsust. 
 
                     
 
 
   
 
  
 
69 
Transistori tööpunkti fikseerimine. 
                  
 
                  
 
Lähtume väljundkarakteristikutest:  RK >β arvest      A´´ → β Inm  
   Seos Inp ja Unlp vahel:→ Unlp = En – Inp(Rn + Rl): 
                      - määratakse pingega Uplp, vastavalt punktile P. 
Seda tüüpi transistoril võib olla: 
                        Uplp = 0;  Uplp  0  
 
74 
 
Võiks valida: Rp = (0,01- 0,001)rsis ;  
 Rl on tagasiside takisti selles võimendusastmes. Stabiilsuse  
tõstmiseks oleks vaja suurendada Rl. Sel juhul on vaja kasutada 
kompensatsiooniks  takistit  R1. 
Uplp ≥ 0    
 → Sel juhul R1 on kohustuslik. 
Selline režiim sobib formeer- ja indutseerkanaliga  
transistorile. Selline võimendusaste on „faasipööraja“. 
Signaali arvutus aseskeemi alusel: 
 
 
Pingevõimendustegur:                   
U
SU (r M
M R
välj
sis
i
n)
K =
= S(r M
M R )
U
i
n
Usis
U
  
sis
 
Sisendtakistus  Rsis = R1║Rp 
 
Väljundtakistus Rvälj = Rn║ri ≈ Rn 
 
75 
 
Ühisneeluga võimendusaste . 
 
 
 
R1, Rp, Rl – transistori töörežiimi seadmiseks (eelmise 
skeemiga analoogselt). 
        → Kõrge sisendtakistus;  
        → Vähendatud sisendmahtuvus. 
                        
SR
K ≅
l
≅ 1
U
                          
1+ SR
 
l
                           Faasipööramist ei toimu! 
 
 
76 
5.4. Tagasiside võimendites 
 
Tagasiside võimendis → selline side, mis annab üle osa 
kasuliku signaali energiast võimendi väljundist selle  
sisendile . 
  
Positiivne TS (PTS) – tõstab võimendustegurit. 
Negatiivne TS (NTS) – vähendab võimendustegurit. 
1. Tagasiside pinge järgi: 
 
               
 
                                            →  Uts = γUvälj 
 
77 
2. Tagasiside voolu järgi: 
              
 
                                     → Uts = γRtsIvälj 
3. Rööptagasisidestus: 
               
 
                                         → i = isis + its 
4. Jadatagasisidestus: 
              
 
                                           → u = Usis + Uts 
 
78 
Pinge-jadatagasisidestus võimendis. 
                
                  Vaja 
leida  tagasisidega  haaratud võimendi ülekandetegur Kts 
On teada: u = Usis + Uts.  Jagades  selle võrrandi mõlemad 
pooled pingega Uvälj saame: 
u
U
U
sis
ts
                           U
U
U
 
välj
välj
välj
Kuna on teada, et: 
U
U
U
välj
välj
= K
= K
ts
= γ
         u
;      
ts
U
;    U
 
sis
välj
1
1
K
+ γ
K =
ts
Siis:    K
K
   või  →     
1 − Kγ    
ts
Kγ  → NTS  
K
K
NTS
           
1+ γ
K       →  KNTS > 1,     
γ   : Sügava NTS`i  
puhul     Kts ei sõltu K! ; (1- Kγ) → tagasiside sügavus 
…………… 
Vaja leida (põhivalemist) ülekandeteguri Kts diferentsiaali: 
dK 1
( − Kγ ) − K ( γ
− )dK
dK
dK =
      
ts
2
2
1
( − Kγ )
1
( − Kγ )  
Jagame Kts , saame suhtelise mittestabiilsuse (TS puhul): 
dK
dK
1
dK K
ts
ts
⋅
≅
⋅
              K
K 1− Kγ
K
K   
ts
Suhteline mittestabiilsus otseselt sõltub tagasiside sügavusest: 
→ Rakendame NTS ja sellega vähendame algset K 10 kordselt 
(γ=0,01): 
dK
dKts = 5,
0
…juhul, kui 
= %
5
K
,   ja   Kts = 0,1K    → 
K
 
ts
…………….. 
γ = 0   →   Kγ = 0  →  tagasisidet ei ole,   →   Kts = K . 
 
Kγ > 0 , kuid │Kγ│ K,  → stabiilsus langeb.    
 
    
 
 
80 
Kγ > 0  ja  │Kγ│= 1  →  Kts = ∞   →  iseergutamine, - 
- Uvälj olemas, kui Usis = 0. → Võnkumised  laias  sageduse  
                                                                                 diapasoonis. 
Kui K ja γ on komplekssuurused, ning │Kγ│≥ 1 - 
- iseergutamine konkreetsel sagedusel, siinusvõnkumised. 
Kuidas TS mõjub võimendi sisend- ja väljundtakistusele: 
K
R
= R
                               sisTS
sis K  
ts
        NTS → suurendab Rsis ,    PTS → vähendab Rsis .  
K
R
= R
ts
                      väljTS
välj
K   
      NTS → vähendab Rvälj ,    PTS → suurendab Rvälj 
Sagedusriba laiendamine NTS puhul: 
   
   
 
81 
Impulsside liigid ja parameetrid. 
Eristatakse kaht liiki impulsse: video- ja raadioimpulsse. Video- 
impulss  on lühiajaline pinge- või voolumuutus alalisvoolu 
ahelas. Raadioimpulss on lühiajaline pinge või voolu jada, mille 
piirdekõveral on videoimpulsi kuju. 
 
Reaalse ristkülikimpulsi parameetrid: 
 
                
 
 
 
82 
5.5. Bipolaartransistori töö lüliti režiimis (staatika) 
Aktiivne koormus: 
 
 
1) Sulgealas: Usis → + - s.  
       Sulgemispinge UBE = Usis – Ik0(E)RB  IBpiir 
I B
S =
                                   
I Bpiir  
                               S – küllastustegur,  S = 1,5 – 2,0 
 
83 
 
Transistori koormus peab olema šunteeritud vastuvoolu 
dioodiga juhul, kui tema koosseisus on  induktiivne  komponent 
 
 
        
 
 
A) Pingelangud ahelas, transistori lahtiolekul (vastuvoolu diood 
VD on vastupingestatud ja kinni). 
B) Situatsioon vahetult peale transistori väljalülitamist.(UL 
vahetas polaarsust ja avas dioodi VD. Koormuse reaktiivvool 
sulgub kontuuris L – R – VD, moodustades voolu IVD). 
C) Trasistori pinge UKE vastuvoolu dioodi puudumisel. 
                             
 
 
84 
      5.6. Stabiilse voolu generaatorid 
   Bipolaartransistori alusel, ühisbaasiga lülituse            
(ÜB) kasutamine. 
       Väljundvool jääb konstantseks, kuni 
                                                      UKE > UKESAT 
U −U
B
BE
I ≅ I =
                t
E
R
  
E
 
← Parem nii: pinget UB  saame stabilitronilt. 
 
U −U
st
BE
I ≅ I =
                 t
E
R
  
E
 
         Lihtne “voolu peegel ” 
↑ Skeemides UBE → - 2mV/ grad  ! 
Oleks hea kompenseerida. Oletame: UBE = UD 
U −U
IR2 +U −U
2
B
BE
D
BE
R
I ≅ I =
≈
I
t
E
R
R
R
 
E
E
E
 
I
 proportsionaalne 
 
t  = (R1/RE)·I  Vool  It 
voolule I, s.t. → “voolu peegel” 
 
 
     Väljatransistori baasil, (ÜL) 
U pl
R =
                          l
I  
t
 
 
85 
5.7. Võimsusvõimendid 
Võimendatava signaali mittelineaarmoonutuse suuruse ja või- 
mendusastme  kasuteguri  määrab astme töörežiimi (klassi) va- 
lik. Sõltuvalt tööpunkti asendist eristatakse võimendusastmete 
töötamist kahes põhiklassis: A ja B. 
 
Tavaliselt see on väljundastmed → ÜE-ÜL, ÜK-ÜN. 
Side koormusega: trafo abil, kond.sidestus, otsesidestus. 
                    
 
Klass A → ühetaktilised võimsusvõimendid. 
→ Kasutatakse lõppvõimendina mitmeastmelistes süsteemides, juhul, 
kui väljundsignaali pinge peab olema suurem, kui toitepinge 
(trafosidestusega). 
Klass B → vastastakt-skeemid (kahetaktilised skeemid). 
→ Suurema väljundvõimsuse saamiseks, kuna omavad ka suurema 
kasutegurit, võrreldes A-klassiga. 
Režiim AB → parandatud B klass. 
→ Mittelineaarmoonutuste vähendamiseks. A- ja B-klassi vahepealne. 
 
  
 
86 
Klass A – ühetaktiline skeem               
                
 
                
 
         Transistori valik: UKElub > UKEp + UKm ≈ 2EK 
 
 
“ 
 
87 
Võimsuse kolmnurk“ → ∟→ võimendusastme võimsus 
      PväljK = UKm··IKm/2;        Kasutegur:   η = ηast ·ηtrafo 
PväljK
U
⋅ I
/ 2
U
⋅ I
Km
Km
Km
Km
ast
               
P
≈ U
⋅ I
U
2
⋅ I
 
t.all
KEp
Kp
KEp
Km
Juhul, kui oletada et IKm = IKp;   UKm = UKEp,   ηtrafo = 1,0 
siis → ηmax = 0,5 . Reaalselt: → η = 0,35 – 0,45. 
 Vastastaktskeem ( kahetaktiline ). Klass B. 
                
    
                  
 
 
 
 
 
88 
Transistori valik pinge järgi: UKElub ≥ 2EK. 
            Võimsus, mida võetakse toiteallikast: 
2I
⋅ E
Km
K
P
= I
⋅ E =
                  t.all
t.all
K
  
2I
I
= I
Si
∫
n
Km
d
                        kus         t.
all
Km
 
0
U
⋅ I
Km
Km
P
„Võimsuse kolmnurk“∟→astme võimsus  välj.K
2
 
            Võimendusastme kasutegur (kollektorahelas): 
       
Pvälj.K
U
⋅ I
/ 2
π ⋅U
Km
Km
Km
          ast
P
2E ⋅ I
/π
4E
 
t.all
K
Km
K
 
Teada: η = ηast ·ηtrafo .  Kui oletada, et UKm = EK  ja  ηtrafo = 1 
siis → ηmax = 0,785 → 1,5 korda suurem, kui 1  takt . skeemis. 
 
Klass AB 
Puhtal B- klassil  on suured mittelineaarmoonutused, kuna väik-    
sete  baasi voolude puhul sisendkarakteristikud on 
mittelineaarsed. 
  
 
89 
 
Tuleb rakendada R1. Takistite R1,R2 abil anname mingi alg- 
nihkepinge  transistoride baasidele, mis vastab sisendkarakter. 
algusele (UBp) ja kutsub välja baaside algvoolude (IBp) 
tekkimise. Sel juhul  ekvivalentne  sisendkarak. on sirge. 
Kui trafode kasutamine on välistatud, siis võib käituda nii: 
       
 
 
90 
5.8. Alalisvooluvõimendid (AVV) 
 Probleemid:   
1) Sidede loomine, mis  
kompenseeriksid UKEp , UBEp , j.n.e. 
2) Triivide vähendamine. 
 
 
Usis kutsub välja 
   ∆UK = UK – UKp 
UKp – alaliskomponent. 
Selleks, et saada ∆UK on 
vaja kompenseerida UKp 
Siis kui Usis = 0 →  
                       Uvälj = 0 
 
 
Kompenseeriv pinge  Ukomp tekib lisapingega  - E ja jaguri 
R1, R2 abil. Pingelang takistil  R1ongi  Ukomp = UKp . 
Kahjuks pingejagur R1,R2 vähendab ka  kasulikku  signaali: 
R2IIRt
γ =
Uvälj = γ·∆Uk ;        Kus  
R1 + R2IIR  
t
Üks võimalustest: R1 asemel kasutada  stabilitron . Sel  juhul: 
                  rdif > +24V;  0 →