30. Kui sisendpinge suureneb, siis suureneb emitteri vool, mis on väljundvooluks ja suureneb ka väljundpinge. Seega järgib väljundpinge sisendpinge muutusi ja seda lülitust nimetatakse ka emitterjärgijaks. Sisendtakistus on suur üheltpoolt sellepärast, et emitterahelas on nüüd koormustakistus teiseltpoolt, aga sellepärast, et koormustakistusel tekiv pingelang töötab sisendpingele vastu. See tähendab, kui sisendpinge suureneb ja püüab suurendada sisendvoolu, siis suureneb pingelangu tõttu emitteri pinge püüdes vähendada sisendvoolu. Tulemusena jääb sisendvool väiksemaks kui ühise emitteriga lülitusel ja sisendtakistus on küllalt suur ulatudes kuni 50k-ni. Väljundvool, milleks on emitterivool on märksa suurem sisendvoolust ja see tõttu saadakse nii voolu kui ka võimsuse võimendus. Väljundtakistus on väike suurusjärgus mõnikümmend oomi. Tema vähenemine on seletuv sellega, kollektor on konstantse pinge all ja kõik
Kodutöö 3 Algandmed: Rs1=50Ω, Us=5mV, f=1-1000Hz, Uv=0,3V, A0=200000, Rs0=2MΩ. 1. Arvutan välja võimenduse Sisendsignaal on 5mV, väljundsignaal peab olema 0,3V. 5mV / 0,3V = 60 ehk võimendus peab olema 60-ne kordne ning kuna sisend on antud inteverteerivasse sisendisse, siis võimendus -60. 2. Leian sisendvoolu. Valin takistuseks R1=50kΩ. Arvutan sisendvooluks sellise voolu, mille korra saame soovitud takisti suuruse 5mV signaalipinge korral. 5mV / R1 = 10nA 3. Nüüd leian R2-e kasutades teadaolevat võimendust ning R1-te. Võimendus on takistite suhe. Au = -R1 / R2 seega R2 = -R1 / Au ehk R2 = 5MΩ / 60 = 0,83kΩ 4. Nüüd leian takistite poolt tekitatava müra. Teades, et 1kΩ takistus tekitab 1kHz juures 4nV müra, siis järelikult: Um1= 4 nV × √ 240× √1000 = 1,96μV
MOLL 22. Millisest tuleneb sõna "türistor"? Uks 23. Kus ehitati esimene türistor? GE 24. Millal ilmusid türistorid? 1956 25. Mitu välisjuhet on türistoril? 3 26. Nimetage türistori töötamise peamised põhimõtted. Umber lülitus 27. Kas türistor muutub juhtivaks, kui ületatakse läbilöögi päripinge? Jah 28. Millist laadi juhtivus on türistoril? Kahesuunaline 29. Millistes protsessides võib türistore kasutada? Lülitus 30. Kuidas nimetatakse minimaalset sisendvoolu, mis võib türistori sisse lülitada? on-state pinge 31. Kuidas nimetatakse seda minimaalset sisendvoolu, mis võib türistori välja lülitada? Off-state 32. Millist nähtust võib põhjustada türistori päripinge tõus? Seade väljalülitamine 33. Kuidas saab peatada juhtivat türistori? Vastupingega 34. Millest koosneb diiak? 2 st dioodist 35. Mida eeldab triiaki tööpõhimõte? kahesuunalise 36. Mida nimetatakse kaheoperatsiooniliseks türistoriks? 37. Miks pakuvad GTO-d suurt huvi?
j+ 1 j 90 Rv := Rv = j 83.333 ( IKj+ 1 - IKj) 10- 3 83.333 Ek := 4.5 71.429 Ek Rk := Rk = 100 -3 45 10 Vastused 1. Tööpunkti paikapanekuks tuleb valida sisendvoolu väärtuseks 30/0,5=60 mA 2. Koormussirge valikust sõltub vastava transistori poolt läbilastav võimsus. Tööpunkti valikust sõltub voolu ja pinge vahekord, näiteks ei tohiks valida tööpunkti vastavalt kas siis üle kõrgeima lubatava pinge või voolu.
Transistori kui võimendi ülesandeks on anda võimendatud signaal tarbijale ja see tarbija lülitatakse reeglina kollektorahelasse kus ta kujutab endast koormustakistust. Sellist tööolukorda nimetatakse dünaamiliseks reziimiks kuna toimub kõikide voolude ja pingete üheaegne muutumine ja see rezhiim lahendatakse grafoanalüütiliselt kandes transistori väljundtunnusjoontele koormussirge mille asend sõltub koormustakisti väärtusest ja toitepingest. Seejuures igale sisendvoolu väärtusele vastav reziim on määratud koormussirge ja baasivoolule vastava tunnusjoone lõikepunktiga (joon.1.10). IC K +E I Küllastusreziim I
Nihkepinge UN on diferentspinge, mis tuleb anda diferentsvõimendi sisendite vahele, et muuta väljundpinge nulliks. Põhjuseks on võimendi komponentide mitteidentsus. UN = (1...20) mV Nihkepinge muutumist, mida põhjustab temperatuuri muutumine, toitepinge muutus ja komponentide omaduste ajaline ebastabiilsus, nimetatakse nihkepinge triiviks. Sisendvooluks Is nimetatakse sisendite voolude aritmeetilist keskmist sisendpingete puudumisel. Is = (0,01...200) nA Ka sisendvoolu puhul esineb triiv. Sisendtakistus diferentssignaalile Rds on takistus võimendi kahe sisendi vahel. Rds = (1...1000) M ja rohkem Sisendtakistus ühissignaalile Rüs on takistus kahe kokkuühendatud sisendi ja üldjuhtme vahel. Rüs = (1...10) M Väljundtakistus Rv iseloomustab võimendi väljundpinge muutust koormustakistuse muutumisel püsiva sisendpinge korral. Rv = (10...150) Piirsagedus fH on sisendsignaali sagedus, mille puhul võimendi võimendustegur on
Seega järgib väljundpinge sisendpinge muutusi ja seda lülitust nimetatakse ka emitter-järguriks. Sisendtakistus on suur üheltpoolt sellepärast, et emitterahelas on nüüd koormustakistus teiseltpoolt, aga sellepärast, et koormustakistusel tekiv pingelang töötab sisendpingele vastu. See tähendab, kui sisendpinge suureneb ja püüab suurendada sisendvoolu, siis suureneb pingelangu tõttu emitteri pinge püüdes vähendada sisendvoolu. Tulemusena jääb sisendvool väiksemaks kui ühise emitteriga lülitusel ja sisendtakistus on küllalt suur ulatudes kuni 50k -ni. Väljundvool, milleks on emitterivool on märksa suurem sisendvoolust ja see tõttu saadakse nii voolu kui ka võimsuse võimendus. Väljundtakistus on väike suurusjärgus mõnikümmend oomi. Tema vähenemine
lineaar- e. võimendusreziim ja küllastusreziim. Joonis 6.2. Transistori kolm reziimi ja kollektorivoolu sõltuvus baasivoolust [4]. Kui sisendvool e. baasivool IB on võrdne nulliga, on transistor praktiliselt suletud, sest teda läbib ainult väga väike kollektorsiirde algvool IC0 (eestikeelse tähistusega: IK0) ning kollektori ja emitteri vaheline pinge UCE (UKE) võrdub seetõttu praktiliselt toiteallika pingega. Selline reziim (sulgereziim) on joonisel 6.2 kujutatud sisendvoolu-väljundvoolu tunnusjoone vasakpoolseimas osas kuni punktini A. Sulgereziimis on transistori olek lähedane väljalülitatud lülitile - selle erinevusega, et transistori läbiv vool ei ole rangelt võetuna null, vaid on väga väike võrrelduna vooluga transistori avatud olekus. Suurendades sisendvoolu, hakkab suurenema (algul mittelineaarselt, edasi lineaarselt) ka kollektorivool IC (IK). Transistori tööpunkt tunnusjoonel liigub nüüd aktiivreziimi
lugemisel sealt; lisaks kasutatakse ka mitmesugustele indikatsioonielementidele sümbolite, tavaliste numbrite kuvamiseks. Kodeerimist kasutatakse klahvistikes ja osades analood - arv muundites Loogikalülituste ehitus Baseeruvad transistoritel (lülitireziimis). Kõige paremini sobivad indutseeritud kanaliga väljatransistorid (MOSFET või MOS). Nende eelis on ülisuur sisendtakistus (sisendid peaaegu ei tarbi energiat staatilises reziimis ning puudub vajadus loogilise 1 puhul sisendvoolu piirata), sisendpinge lävipinge olemasolu avanemisel. PS! Hiljuti kasutati ehitusel ka DTL - trantsistorid kus on kasutatud dioode ehk Diood- Transistor Loogika. Samuti ka TTL ja ECL (emitte coupling Logic) Komplementaarloogikaelementideks (e CMOS) - element, mis koosneb kahest ühesugusest, kuid erineva kanaliga transistoreid nimetatakse komplementaarseks paariks Kui CMOS paari sisendile anda kõrge pingenivoo (loogiline 1), siis N-MOS on eelpingestatud nii, et ta on täielikult avatud
Mittelineaarsete moonutuste vähenemine seletub sellega, et tagasiside ahela kaudu tulnud harmoonilised (mitte lineaarsuse protuktid) satuvad vastasfaasi võimendis tekivate harmoonilistega ja tulemusena väheneb harmooniliste hulk. Laieneb ka võimendatav sagedusriba. Suureneb sisendtakistus ja väheneb väljundtakistus. Sisendtakistuse suurenemist on lihtne seletada sellega, et kui tagasiside signaal on võimendi sisendsignaaliga vastasfaasiga, siis põhjustab see sisendvoolu vähenemise. Sisendvoolu vähenemine on aga samaväärne sisendtakistuse suurenemisega. Kui me vähendame koormustakistust siis suureneb väljundvool see toob omakorda kaasa tagasiside pinge vähenemise ning sisendpinge osa sisendis suureneb suurendades veelgi väljundvoolu. See tähendab et väheneb väljundtakistus. Mittelineaarmoonutuse vähendamiseks haaratakse negatiivse tagasisidega kas lõpp aste või ka lõppaste koos eelastmega, sellega kaasneb võimenduse vähendamine aga kompenseeritakse võimenduse
lõppvõimendi sest tingituna signaali suurest amplituudist tekivad mittelineaarmoonutused just seal. Negatiivse tagasisidega kaasneb võimenduse vähenemine aga kompenseeritakse võimenduse suurendamisega eelvõimendis sellega seoses moonutusi ei lisandu sest eelvõimendis on signaali amplituud väike. Sisend takistuse suurenemist on samuti lihtne selgitada kui tagasiside pinge liitub sisend pingega vastasfaasiliselt siis vähendab see sisendvoolu, sisendvoolu vähenemine on aga samaväärne sisendtakistuse suurenemisega. Kõige lihtsama tagasiside lülituse saame kui jätta ära võimendus astmest emitterkondersaatori. Joonis 2.6.3 Vaadeldav tagasiside on voolu tagasiside sest tagasiside pinge emitertakistusel on võrdeline väljundvooluga (Iem=Ico). See tagasiside on negatiivne tagasiside sest sisend signaali suurenedes, suureneb väljundvool ja sellega koos ka tagasiside pinge.
enamasti 3...5 V. Suurim lubatav kollektorvool I on suurim alalisvool, millega transistor võib kestvalt CMAX töötada, (lubatavat hajuvõimsust ületamata). Võidakse anda ka suurim lubatav impuss- kollektorvool, mis on lubatavast alalisvoolu väärtusest 1,5.-3 korda suurem. 4.5.2. Võimendusparameetrid. Vooluvõimendustegur h (tähistatakse ka ) on väljundvoolu muutuste ja seda 21E põhjustanud sisendvoolu muutuste suhe vahelduvvoolule lühistatud väljundi korral CE lülituses. Transistori võimendusomaduste sõltuvust sagedusest iseloomustab transiitsagedus f , mis T on sagedus, mil transistor lakkab võimendamast s.o. kui vooluvõimendustegur CE lülituses muutub võrdseks ühega. Võimenduse langus algab juba sagedustest 0,1 f ja T võimendustegur sagedustel 0,1... l f on määratav valemiga:
3...5 V. 34 Suurim lubatav kollektorvool ICMAX on suurim alalisvool, millega transistor võib kestvalt töötada, (lubatavat hajuvõimsust ületamata). Võidakse anda ka suurim lubatav impuss-kollektorvool, mis on lubatavast alalisvoolu väärtusest 1,5.-3 korda suurem. 4.5.2. Võimendusparameetrid. Vooluvõimendustegur h21E (tähistatakse ka ) on väljundvoolu muutuste ja seda põhjustanud sisendvoolu muutuste suhe vahelduvvoolule lühistatud väljundi korral CE lülituses. Transistori võimendusomaduste sõltuvust sagedusest iseloomustab transiitsagedus fT, mis on sagedus, mil transistor lakkab võimendamast s.o. kui vooluvõimendustegur CE lülituses muutub võrdseks ühega. Võimenduse langus algab juba sagedustest 0,1 fT ja võimendustegur sagedustel 0,1... l fT on määratav valemiga: h2IE = fT/f
Toodud lülituse signaal kõigub mingi väärtuse ümber, sellisel juhul tekkivad korduvad komparaatori rakendumised ja sisendtakistus on märksa suurem kui op võimendi sisendtakistus, see on seletatav tagasiside toimega. tagastumised. Ja kui taoliselt hüplev väljund signaal anda loogikasse, siis võib see ajada loogika töö Kui me anname võimendi sisendisse mingi pinge, siis see tekkitab sisendvoolu. Tagasiside mõjutab aga segamini. Kui sisend signaal on kõikuva iseloomuga, siis sobib kasutada hüstereesiga komparaatorit, sisendite vahet sellisena et see läheneb nullile, järelikult väheneb sisned vool. Sisend voolu vähenemine kus rakendumis ja tagastumis pinged on mõnevõrra erinevad. Hüsterees saadakse kui viia sisse on aga samaväärne sisend takistuse suurenemisega. Praktiliselt jääb sisendite vahele ikkagi mingi pinge, tagasiside. kui see ei ületa 1mmV
siirdest. Transistori seda siiret, millele antakse päripinge, nimetatakse emittersiirdeks, ja sellega külgnevat ala emitteriks. Vastupingestavat siiret nimetatakse kollektorsiirdeks ja sellega külgnevat ala kollektoriks. Keskmine ala – baas – võib olla p- või n-juhtivusega, millele vastavalt on npn- ja pnp- struktuuriga transistore. Npn tüüpi transistoris on enamuslaengukandjateks elektronid ja pnp tüüpi transistorides augud. Sisendvoolu muutmisel muutub ka transistori väljundtakistuse väärtus ja seetõttu on konstantse toitepinge ja transistori väljundi ning toite vahelise takisti väärtuse korral võimalik varieerida väljundpinget. Bipolaarse transistori tüürimiseks on vaja voolu. 2. Millal on vaja kasutada positiivset tagasisidet? PTS tõstab võimendustegurit, aga kaotab stabiilsuses. Vaja näiteks generaatoris, PTS vähendab Rsists=Rsis*K/Kts, suurendab Rvaljts=Rvalj*Kts/K. PTS-ga komparaator (Schmitti trigger)
Laserdioodi võimsus on suurem kui LED-dioodil, samuti on laserdioodi signaali spekter kitsam. LED-diood ei tekita koherentset valgussignaali ning ka tema signaali spekter on laiem kui laserdioodi korral. Seetõttu ei sobi LED-diood kasutamiseks monomoodilistes, vaid ainult multimoodilistes fiibrites. Erinevalt LED-dioodist, kus valgussignaali võimsus väljundis sõltub lineaarselt sisendvoolust, on laserdiood lävelise iseloomuga lineaarsus on tagatud alates teatud sisendvoolu läviväärtusest I s. Laserdioodi miinusteks on tema temperatuurisõltuvus ja märgatavalt kõrgem hind võrreldes LED- dioodiga. Laserdioodi väljundkarakteristik ei ole päris lineaarne, kuid digitaaledastuse korral ei ole see suureks takistuseks. Küll aga põhjustab karakteristiku ebalineaarsus häirivaid moonutusi analoogedastuses (kaabeltelevisioon). Ebalineaarsuse kompenseerimiseks paigutatakse laseri
L3 VS4 VS5 VS6 VS10 VS11 VS12 Joonis 1.5 kordsed nagu näitab joonis 1.6, a. Täiendavad harmoonilised moonutused tekivad katkeva voolu esinemise tõttu alaldi talitluses. Alaldi pulsilisuse suurenemisega kasvab kõrgemate harmooniliste sagedus, kuid nende suhteline osakaal väheneb. Seetõttu paraneb sisendvoolu siinuselisus ja väljundvoolu silutakse paremini. Vastupidiselt eelnevale ei muutu kõrgemate harmooniliste sagedused ega amplituud türistoride tüürnurga kasvamisel, suureneb aga faasinihe harmooniliste ja võrgupinge vahel. Antud asjaolu kutsub esile reaktiivvõimsuse tarbimise toitevõrgust ning võimsusteguri VD1 VD2 VT1 VT2
korral; s.o päriülekandejuhtivus ühtivus, mis iseloomustab sisendpinge mõju väljundvoolule lühistatud väljundi korral; s.o. väljundjuhtivus lühistatud sisendi korral. Päriülekandejuhtivust nimetatakse sageli ka tõusuks ja seda mõistet eelistatakse mõnikord suurevõimsuseliste transistoride iseloomustamisel, y-parameetrite mõõtmisel valmistab raskusi y12 määramine, kus tuleb mõõta lühistatud sisendi korral väikest sisendvoolu. h-parameetrite süsteem on kombineeritud nn. hübriidsetest sõltuvustest Vastavalt sellele kujuneb võrrandsüsteem järgmiseks: h-parameetrite määramiseks on vajalik lühistatud väljundi reziim (U 2 = 0) ja avatud sisendi reziim (I1 = 0). h-parameetrid avalduvad järgmiselt: s.o. transistori sisendtakistus (Input impedance) lühistatud väljundi korral; s.o
samuti võimsusvõimendites, kui on vaja saada väike väljundtakistus või väike mittelineaarmoonutus (alla 1%). Pikkov lk 30 (järg) ÜB-lülituse sisend- tunnusjoonteks on emitterivoolu IE (sisendvoolu) sõltuvus emitteri ja baasi vahelisest pingest UEB kollektori ja baasi vahelise pinge UKB
Rakenduselektroonika 28 langu võrra sisendpingest väiksem. Taoline võimendusaste arendab siiski voolu ja võimsus võimendust, sest väljundvool on sisendvoolust voolu võimendusteguri korra suurem. Voolu suurenemise tõttu on emiterjärgurile omane väike väljundtakistus ja suur sisendtakistus, sest emitertakistuse pinge töötab vastu sisendsignaali muutustele ja vähendab seetõttu sisendvoolu. Emitteri järgu sisendtakistus on vähemalt mõnikümmend kiloomi, väljundtakistus mõnikümmend oomi. Väljundpinge on sisendpingega faasis. Kasutatakse teda peamiselt sobitusastmena, sageli sobitustrafo asemel. Tööpunkti fikseerimiseks kasutatav R1 ja R2 valitakse tavaliselt võrdsed, mis tagab maksimaalse võimaliku tüürimisulatuse. Parasiitne tagasiside tekib lülitustes vastu meie kavatsusi ja see tekib parasiit elementide kaudu so.
annaabi.ee 
