Информация о документе

Цена 40000UZS
Размер 641.2KB
Покупки 0
Дата загрузки 31 Октябрь 2026
Расширение docx
Раздел Курсовые работы
Предмет Радиотехника

Продавец

DocX Seller

Дата регистрации 31 Октябрь 2026

0 Продаж

Mikrosxematexnika: past chastotali kuchaytirgichlarni hisoblash

Купить
O’ZBEKISTON RESUUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS TALIM VAZIRLIGI ISLOM KARIMOV NOMIDAGI TOSHKENT DAVLAT TEXNIKA UNIVERSITETI “RAQAMLI ELEKTRONIKA VA MIKROELEKTRONIKA” KAFEDRASI “Mikrosxematexnika” fanidan “ МСТ ” mavzusida kurs ishi Rahbar: ________________________________________________________ Imzo F.I.SH. Qabul komissiyasining baxosi_________ball (______) Komissiya raisi__________________________________________________ F.I.SH. Komissiya a’zosi_________________________________________________ F.I.SH. Komissiya a’zosi_________________________________________________ F.I.SH. Toshkent-2026 1 Tasdiqlayman _______________________________________ Kafedra mudiri «______» ____________ 2026-yil KURS ISHI Fan Guruh Talaba Rahbar TOPSHIRIQ 1. Kurs ishi mavzusi 2. Dastlabki malu’motlar 3. Qo’llanmalar 4. Hisoblash tushuntirish yozuvi 5. Grafik qismining tarkibi 6. Qo’shimcha ma lumotlar va ko’rsatmalar ‟ 7. Kurs ishini bajarish rejasi 1 2 3 4 Rahbar____________________________ 2 MUNDARIJA Kirish ........................................................................................................................ 4 I BOB. NAZARIY QISM 1.1.Past chastotali kuchaytirgichlarning ishlash prinsipi .......................................... 5 1.2.Integral mikrosxemalarda kuchaytirgichlarning turlari ..................................... 8 1.3.Kuchaytirgichlarning asosiy parametrlari ......................................................... 10 1.4.Kuchaytirgichlarning qo’llanish sohalari ......................................................... 12 II BOB. HISOB-TUSHUNTIRISH QISMI 2.1.Chastota buzilishlarini hisoblash ...................................................................... 14 2.2.RC zanjir parametrlarini hisoblash (f<sub>H</sub> bo’yicha) ....................... 16 2.3.RC zanjir parametrlarini hisoblash (f<sub>B</sub> bo’yicha) ....................... 18 2.4.Quvvat va tok bo’yicha integral mikrosxemani tanlash ................................... 20 2.5.Termik hisob (t<sub>min</sub> va t<sub>max</sub>) ............................ 2.6.Garmonik koeffitsientni (K<sub>G</sub>) baholash ...................................... 24 2.7.Manba va R<sub>IST</sub> bilan moslashtirish ............................................ 26 Xulosa ..................................................................................................................... 27 Foydalanilgan adabiyotlar .................................................................................... 28 3 KIRISH Zamonaviy elektronika va mikroelektronika fanining jadal rivojlanishi natijasida turli xil analog va raqamli qurilmalar keng qo’llanilmoqda. Ushbu qurilmalar orasida past chastotali kuchaytirgichlar (KUCH) alohida o’rin tutadi, chunki ular kuchsiz elektr signallarini kerakli quvvat darajasigacha kuchaytirish va ularni yuklamaga (dinamik, naushnik va hokazo) uzatishning asosiy vositalaridan biri hisoblanadi. KUCH lar yordamida audio signallarni, sensorlardan kelayotgan past chastotali signallarni hamda boshqa analog signallarni kuchaytirish imkoniyati yaratiladi. Ayniqsa, kichik o’lchamlar, yuqori ishonchlilik va sozlash qulayligini ta’minlovchi integral mikrosxemalarda (IM) tayyorlangan kuchaytirgichlar zamonaviy elektron tizimlarning ajralmas qismiga aylangan. Shunday qurilmalardan biri - integral mikrosxemalarda tayyorlangan past chastotali kuchaytirgich hisoblanadi. Bunday kuchaytirgichlar - bu bitta korpus ichida bir nechta tranzistor, rezistor va kondensatorlarni o’z ichiga olgan tugallangan sxema bo’lib, u kirishiga berilgan kuchsiz elektr signalini chiqishida quvvat bo’yicha kuchaytiradi. Integral kuchaytirgichlar yordamida yuqori samaradorlik, kichik buzilish koeffitsienti va keng chastota diapazoniga erishish mumkin. Ular maishiy texnika (radio, televizor, faol dinamiklar), avtomobil kuchaytirgichlari, tibbiy asboblar va sanoat uskunalarida keng qo’llaniladi. Past chastotali integral kuchaytirgichlarning asosiy afzalligi - ularning ixchamligi, ishonchliligi va tashqi elementlarni talab qilmasligidir. Alohida diskret elementlardan yig’ilgan kuchaytirgichga nisbatan, integral mikrosxemadagi KUCH ni sozlash ancha sodda, uning parametrlari ishlab chiqarish jarayonida kafolatlanadi va harorat o’zgarishiga chidamliligi yuqori. Bu esa avtomatlashtirilgan tizimlarda, ko’chma qurilmalarda va cheklangan o’lchamdagi elektron bloklarda integral kuchaytirgichlarni juda qulay va samarali qurilma sifatida namoyon etadi. Shu sababli integral KUCH lar zamonaviy audio texnikada, xususan, faol akustik tizimlar, avtomobil magnitolalari va portativ dinamiklar tarkibida keng qo’llaniladi. 4 Mikrosxemotexnika fanida integral past chastotali kuchaytirgichlarni o’rganish talabalarda analog sxemalar ishlash prinsiplari, teskari bog’lanish, chastota buzilishlari, quvvat kuchayishi va elektron komponentlarning o’zaro bog’liqligini chuqur tushunishga yordam beradi. KUCH larni hisoblash va loyihalash jarayonida rezistor, kondensator kabi passiv elementlarning ta’siri, operatsion kuchaytirgichlarning xususiyatlari hamda integral mikrosxemalarning parametrlarini to’g’ri tanlash katta ahamiyatga ega. Ayniqsa, berilgan chiqish quvvati, yuklama qarshiligi, chastota diapazoni va buzilish darajalarini ta’minlash muhandislik hisoblarining asosiy vazifasi hisoblanadi. Ushbu kurs ishining asosiy maqsadi - integral mikrosxemalarda tayyorlangan past chastotali kuchaytirgichning nazariy asoslarini o’rganish, uning ishlash prinsipini tahlil qilish hamda berilgan texnik talablar (variant №12) asosida KUCH sxemasini hisoblash va loyihalashdan iborat. Kurs ishini bajarish jarayonida kuchaytirgichning chiqish quvvati, chastota buzilishlari, garmonik koeffitsient, harorat rejimi va kirish manbai bilan moslashtirish shartlarini aniqlash ko’zda tutiladi. Shuningdek, hisoblash natijalari asosida KUCH uchun mos integral mikrosxema tanlanadi va uning ishlash xususiyatlari tahlil qilinadi. Kurs ishining vazifalari quyidagilardan iborat: integral past chastotali kuchaytirgichlar haqida umumiy nazariy ma’lumotlarni o’rganish; KUCH ning ishlash prinsipi va asosiy turlarini (A, B, AB, D sinflari) tahlil qilish; kuchaytirgichning elektr parametrlarini (chastota buzilishlari, quvvat, FIK, KG) hisoblash usullarini o’zlashtirish; berilgan texnik shartlar (Pchiq=7 Vt, RH=4,6 Ω, fH=50 Hz, fB=20 kHz, MH=1,5 dB, MB=1,3 dB, KG=0,8%, tmin=-5°C, tmax=+35°C, UIST=0,75 V, RIST=50 kΩ) asosida KUCH sxemasini tanlash va asoslash; RC zanjirlar parametrlarini hisoblash orqali chastota buzilishlarini ta’minlash; termik hisobni bajarish va sovutgich zarurligini aniqlash; hisoblangan sxemaning amaliy ahamiyatini baholash. 5 Ushbu kurs ishining dolzarbligi shundaki, integral past chastotali kuchaytirgichlar bugungi kunda radioelektronika, telekommunikatsiya, avtomobil sanoati, maishiy texnika va sanoat avtomatikasi sohalarida keng qo’llanilmoqda. KUCH larni chuqur o’rganish kelajakdagi muhandis mutaxassislar uchun muhim bilim va amaliy ko’nikmalarni shakllantiradi. Kurs ishini bajarish orqali talaba mikrosxemotexnika fanidan olgan nazariy bilimlarini amaliy hisoblashlar bilan mustahkamlaydi hamda elektron qurilmalarni loyihalash bo’yicha tajriba orttiradi. Xulosa qilib aytganda, integral mikrosxemalarda tayyorlangan past chastotali kuchaytirgichlar elektronikaning muhim funksional qurilmalaridan biri bo’lib, ularni o’rganish va hisoblash zamonaviy muhandislik ta’limining ajralmas qismi hisoblanadi. Ushbu kurs ishi mazkur mavzuni chuqur o’zlashtirishga va amaliy jihatdan mustahkamlashga xizmat qiladi. 6 1.NAZARIY QISM 1.1Past chastotali kuchaytirgichlarning ishlash prinsipi Past chastotali kuchaytirgich (KUCH) - bu kirishiga berilgan past chastotali (odatda 20 Hz dan 20 kHz gacha) elektr signalining kuchlanishi, toki va quvvatini oshiruvchi elektron qurilma. KUCH ning asosiy vazifasi kuchsiz kirish signalini yuklamada (masalan, dinamik karnay, naushnik yoki boshqa ijro etuvchi qurilma) kerakli quvvat darajasiga yetkazishdir. KUCH ning ishlash prinsipi quyidagi bosqichlardan iborat: 1.Kirish bosqichi - bu yerda kirish signali dastlabki kuchaytiriladi. Kirish bosqichi odatda yuqori kirish qarshiligiga ega bo’lib, signal manbasidan maksimal quvvat olish uchun mo’ljallangan. 2.Oraliq kuchaytirish bosqichi - kuchlanish bo’yicha asosiy kuchayish shu bosqichda amalga oshiriladi. Bu bosqich bir yoki bir necha tranzistorli kaskadlardan tashkil topgan bo’lishi mumkin. 3.Chiqish (quvvat) bosqichi - bu bosqich tok va quvvat bo’yicha kuchayishni ta’minlaydi. Chiqish bosqichi yuklama bilan to’g’ridan-to’g’ri bog’langan va yuqori chiqish tokiga ega bo’lishi kerak. Integral mikrosxemalarda (IM) bu uch bosqichning barchasi bitta korpus ichida birlashtirilgan bo’ladi. Bunda tranzistorlar, rezistorlar va ba’zi kondensatorlar yarimo’tkazgichli kristall ustida fotolitografiya usuli bilan hosil qilinadi. Bu esa tashqi elementlar sonini keskin kamaytiradi va qurilmaning ishonchliligini oshiradi. 7 Integral KUCH larda odatda to’g’ridan- ulanish (galvanik bog’lanish) qo’llaniladi, ya’ni kaskadlar orasida ajratuvchi kondensatorlar bo’lmaydi. Bu past chastotalarda (50 Hz va undan past) buzilishlarni kamaytiradi. Biroq, kirish va chiqish zanjirlarida tashqi ajratuvchi kondensatorlar ishlatilishi mumkin. Kuchaytirish jarayonida quyidagi asosiy munosabatlar o’rinli: Kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti: ?????? chiq ?????? ?????? = ?????? kir Tok bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti: ?????? chiq ?????? ?????? = ?????? kir Quvvat bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti: ?????? chiq ?????? ?????? = ?????? ?????? ⋅ ?????? ?????? = ?????? kir KUCH ning muhim xususiyatlaridan biri - uning foydali ish koeffitsienti (FIK) . FIK quyidagi formula bilan aniqlanadi: ?????? = P chiq ⋅ 100% ?????? manba bu yerda ?????? manba - ta’minot manbaidan iste’mol qilinadigan quvvat. Integral KUCH larning ishlash prinsipini tahlil qilganda , teskari bog’lanish (TB) tushunchasi muhim ahamiyatga ega. Teskari bog’lanish chiqish signalining bir qismini kirishga qaytarishdir. KUCH larda asosan manfiy teskari bog’lanish (MTB) qo’llaniladi. MTB quyidagi afzalliklarni beradi: kuchaytirish koeffitsientining barqarorligini oshiradi; chastota buzilishlarini kamaytiradi; 8 garmonik koeffitsientni (buzilish darajasini) pasaytiradi; kirish qarshiligini oshiradi va chiqish qarshiligini kamaytiradi; ish chastota diapazonini kengaytiradi. Biroq, MTB kuchaytirish koeffitsientini kamaytiradi. Shuning uchun KUCH larda MTB chuqurligi talab qilingan buzilish darajasiga va kuchaytirish qiymatiga qarab tanlanadi. Amaliy otda integral KUCH larning ishlash prinsipi quyidagi soddalashtirilgan struktura bilan ifodalanadi: Kirish signali → Differensial kuchaytirgich → Kuchlanish kuchaytirgichi → Chiqish quvvat kuchaytirgichi → Yuklama Har bir bosqich o’z funksiyasini bajaradi va umumiy natijada berilgan texnik talablarga javob beradigan kuchaytirilgan signal hosil bo’ladi. 1.2Integral mikrosxemalarda KUCHning turlari Integral mikrosxemalarda tayyorlangan past chastotali kuchaytirgichlar bir necha mezon bo’yicha tasniflanadi. Eng muhim tasnif - bu chiqish bosqichining ish rejimi (sinfi) bo’yicha tasnifdir. Kuchaytirgich sinflari chiqish tranzistorlarining ish nuqtasiga va ularning o’tkazish burchagiga qarab belgilanadi. A sinfli KUCH A sinfli kuchaytirgichda chiqish tranzistorlari butun signal davri davomida ochiq holatda bo’ladi (o’tkazish burchagi 360°). Bu sinfning asosiy xususiyatlari: Afzalliklari: juda kichik chiziqli bo’lmagan buzilishlar (garmonik koeffitsient 0,01% gacha), oddiy sxemalar. Kamchiliklari: juda past FIK (maksimal 25%), katta quvvat isrofi, katta sovutgich talab qiladi. Qo’llanishi: yuqori sifat talab qilinadigan, lekin quvvati kichik (bir necha Vt gacha) qurilmalar (masalan, hi-fi audio kuchaytirgichlar). Integral mikrosxemalarda sof A sinfli KUCH kam uchraydi, chunki ularning past samaradorligi katta quvvatlarda (7 Vt va undan yuqori) ishlashni qiyinlashtiradi. B sinfli KUCH 9 B sinfli kuchaytirgichda chiqish tranzistorlari signal davrining faqat yarmida ochiq holatda bo’ladi (o’tkazish burchagi 180°). Buning uchun ikki xil tranzistor (npn va pnp) ishlatiladi - biri musbat yarim davrni, ikkinchisi manfiy yarim davrni kuchaytiradi. Bu push-pull (itar-tort) sxema deb ataladi. Afzalliklari: yuqori FIK (teorik maksimal 78,5%), tinch holatda quvvat isrofi juda kichik. Kamchiliklari: “o’lik zona” (crossover distortion) buzilishi mavjud - bu ikki tranzistor o’rtasidagi o’tish nuqtasida signalning buzilishidir. Qo’llanis hi: quvvati katta, ammo sifatga talab o’rtacha bo’lgan kuchaytirgichlar (masalan, sanoat uskunalari). Integral KUCH larda sof B sinfi kam qo’llaniladi, chunki “o’lik zona” buzilishi eshitiladigan darajada bo’lishi mumkin. AB sinfli KUCH AB sinfli kuchaytirgich A va B sinflarining oraliq rejimidir. Chiqish tranzistorlari signal davrining 180° dan bir oz ko’proq qismida ochiq holatda bo’ladi (o’tkazish burchagi 180°…360°). Bunga tranzistorlarning bazasiga kichik bir siljish kuchlanishi berish orqali erishiladi. Afzalliklari: “o’lik zona” buzilishi deyarli yo’q, FIK nisbatan yuqori (50… 70%), quvvat isrofi B sinfiga nisbatan biroz yuqori, lekin A sinfiga nisbatan ancha past. Kamchiliklari: A sinfiga nisbatan buzilish biroz yuqori, lekin amaliyotda bu farq sezilmaydi. Qo’llanilishi: audio kuchaytirgichlarning aksariyati, ayniqsa quvvati 1 Vt dan 100 Vt gacha bo’lganlari, AB sinfida ishlaydi. Variant №12 uchun (7 Vt, KG=0,8%) AB sinfli integral mikrosxema eng maqbul tanlovdir. Masalan, TDA2030, LM1875, TDA2050 kabi mikrosxemalar AB sinfida ishlaydi. D sinfli KUCH D sinfli kuchaytirgichda chiqish tranzistorlari kalit rejimida (to’liq ochiq yoki to’liq yopiq) ishlaydi. Kirish analog signali impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) 10 yordamida raqamli signalga aylantiriladi, so’ng past chastotali filtr orqali qayta analog signal hosil qilinadi. Afzalliklari: juda yuqori FIK (>90%), kichik o’lchamlar, kam issiqlik ajralishi. Kamchiliklari: yuqori chastotali shovqin hosil qiladi, filtrlash talab qiladi, yuqori sifatli audioda buzilishlar sezilishi mumkin. Qo’llanilishi: ko’chma qurilmalar, avtomobil kuchaytirgichlari, batareyali tizimlar (masalan, TPA3116, MAX9744). Variantimizda 7 Vt quvvat va 0,8% KG talabi bajariladi, biroq D sinfi odatda yanada katta quvvatlar (20 Vt va undan yuqori) yoki batareyali qurilmalar uchun afzal. Tuzilish bo’yicha tasnif Integral KUCH larni tuzilish bo’yicha ham tasniflash mumkin: Bir kanalli (mono) KUCH - bitta kuchaytirish kanali, bir dinamikni boshqarish uchun. Ikki kanalli (stereo) KUCH - ikkita mustaqil kanal, o’ng va chap dinamiklar uchun (masalan, TDA7265, LM1876). Most (ko’prik) ulangan KUCH - ikkala chiqish bir yuklamaga qarama-qarshi fazada ulangan, bu chiqish quvvatini 4 barobarga oshiradi (masalan, TDA1557Q). 11 Variantimizda bir kanalli (mono) AB sinfli KUCH yetarli, chunki talab qilingan 7 Vt quvvatni oddiy ulanish bilan olish mumkin. 1.3KUCHning asosiy parametrlari Past chastotali kuchaytirgichning sifatini va berilgan texnik talablarga muvofiqligini baholash uchun uning asosiy elektr parametrlari aniqlanadi. Quyida eng muhim parametrlar keltirilgan. Chiqish quvvati ( ?????? chiq ) Chiqish quvvati - kuchaytirgichning yuklamaga (RH) bera oladigan maksimal aktiv quvvati. U odatda Vatt (Vt) yoki millivatt (mVt) larda o’lchanadi. 2 ?????? chiq, rms = 2 ?????? Variant №12 ?????? chiq = 2?????? ?????? Bu qiymatlar?????? ?????? bo’yicha ?????? chiq = 7 Vt, ?????? ?????? = 4,6 Ω . kuchaytirgichning qobiliyatini belgilaydi. 1.3.2 Chastota buzilishlari ( ?????? ?????? , ?????? ?????? ) Chastota buzilishlari - kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsientining turli chastotalarda o’zgarishidir. Ular odatda detsibel (dB) larda ifodalanadi. Past chastotali buzilish ( ?????? ?????? ): past chastotalarda (fH da) kuchaytirishning pasayishi. Yuqori chastotali buzilish ( ?????? ?????? ): yuqori chastotalarda (fB da) kuchaytirishning pasayishi. Variantimizda: ?????? ?????? = 1,5 dB, ?????? ?????? = 1,3 dB Marotabaga o’tkazish formulasi: ??????( marotaba ) = 10 ??????( dB )/20 Bu buzilishlar odatda kuchaytirgichning ichki va tashqi RC zanjirlari bilan bog’liq. Garmonik koeffitsient ( ?????? ?????? ) 12 Garmonik koeffitsient (yoki chiziqli bo’lmagan buzilish koeffitsienti) - chiqish signalida asosiy garmonikaga nisbatan yuqori garmonikalar (2-, 3-, … n- garmonikalar) tarkibini ko’rsatadi. ?????? ?????? = √?????? 2 + ?????? 2 + ⋯ + ?????? 2 2 3 ?????? ⋅ 100% ?????? 1 bu yerda ?????? 1 - asosiy garmonikaning amplitudasi, ?????? 2 , ?????? 3 , … - yuqori garmonikalarning amplitudalari. Variant №12 da ?????? ?????? = 0,8% talab qilingan. Bu o’rtacha sifatli audio kuchaytirgich uchun yetarli ko’rsatkichdir. Hi-Fi kuchaytirgichlarda KG 0,01… 0,1% oralig’ida bo’ladi. Foydali ish koeffitsienti (FIK, ?????? ) FIK - kuchaytirgichning manbadan olgan quvvatini qanchalik samarali yuklamaga uzatayotganini ko’rsatadi. ?????? chiq ?????? = ?????? manba ⋅ 100% Sinfga qarab tipik qiymatlar: A sinfi: ≤ 25% B sinfi: ≤ 78,5% AB sinfi: 50…70% D sinfi: > 90% Kirish qarshiligi ( ?????? kirish ) Kirishqarshiligi-kuchaytirgichningkirishklemmalaridagiqarshilikdir. Signal manbai bilan moslashtirish uchun muhimdir. Variantimizda manba qarshiligi ?????? IST = 50 k Ω . KUCH ning kirish qarshiligi ?????? kirish ≫ ?????? IST bo’lishi kerak (odatda 100 kΩ dan katta), aks holda signal kuchlanishi pasayadi. Chiqish qarshiligi ( ?????? chiq ) 13 Chiqish qarshiligi - kuchaytirgichning chiqish klemmalaridagi ichki qarshilikdir. Yuklama bilan moslashtirish uchun ?????? chiq ≪ ?????? ?????? bo’lishi kerak. Nominal kirish kuchlanishi ( ?????? kir nom ) Kuchaytir gich nominal chiqish quvvatini ta’minlaydiga n kirish kuchlanishidir. Variantimizda ?????? IST = 0,75 V. ??????= ?????? chiq rms kir nom ?????? ?????? Ish harorati diapazoni Kuchaytirgichningishlashkafolatlanadiganatrof muhitharorat oralig’i. Variant №12 da: ?????? min = −5 °?????? , ?????? max = +35 °?????? Integral mikrosxemalar odatda –40°C dan +85°C gacha ishlay oladi, biroq katta quvvatlarda qo’shimcha sovutgich talab qilinishi mumkin. Ta’minot kuchlanishi ( ?????? ta’min ) Integral KUCH larda odatda ikki qutbli (±) yoki bir qutbli (+) ta’minot ishlatiladi. Kerakli chiqish quvvatini olish uchun ta’minot kuchlanishi taxminan: ?????? ta’min ≈ (1,2 … 1,5) ⋅ ?????? chiq am Variantimizda ?????? chiq am ≈ 8,02 V → ?????? ta’min ≈ ±12 V (ikki qutbli) yoki +24 V (bir qutbli). 14 1.4KUCHning qo’llanish sohalari Past chastotali kuchaytirgichl ar, ayniqsa integral mikrosxemal arda tayyorlanganlari, zamonaviy elektronikaning deyarli barcha sohalarida qo’llaniladi. Quyida asosiy qo’llanish sohalari keltirilgan. Maishiy texnika va audio qurilmalar Bu KUCH larning eng keng tarqalgan qo’llanish sohasidir: Radiolar va televizorlar - ichki dinamiklarni boshqarish uchun (quvvati 1… 20 Vt). Faol akustik tizimlar (kompyuter karnaylari) - har bir dinamik o’z kuchaytirgichiga ega (5…50 Vt). Naushnik kuchaytirgichlari - kichik quvvat (0,1…1 Vt), yuqori sifat (KG < 0,01%). 15 Uy kinoteatri tizimlari - ko’p kanalli kuchaytirgichlar (5.1, 7.1). Portativ dinamiklar (bluetooth karnaylar) - odatda D sinfli, batareya bilan ishlaydi. Avtomobil elektronikasi Avtomobillarda KUCH lar quyidagi qurilmalarda ishlatiladi: Avtomobil magnitolalari (car radio) - odatda 4 kanalli, 20…50 Vt har bir kanalda. Faol sabvuferlar - past chastotalarni kuchaytirish (50…300 Vt). Signalizatsiya va ogohlantirish tizimlari - ovozli xabarlar uchun. Handsfree (qo’l erkin) tizimlar - mikrofon signalini kuchaytirish. Sanoat va o’lchash texnikasi Sanoat signalizatorlari - ishlab chiqarish jarayonlarida ovozli ogohlantirish. Tebranish o’lchagichlar - sensorlarning kuchsiz signallarini kuchaytirish. Ultrasonik qurilmalar (to’siqlarni aniqlash, masofa o’lchash) - KUCH ultrasonik emitentlarni boshqaradi. Elektro-kardiyograflar (EKG) - yurak signallarini kuchaytirish va ovozli chiqish. Tibbiy asboblar Eshituv apparatlari - miniatyurali, juda kichik quvvat (0,1…1 Vt), KG < 0,1%. Tibbiy monitorlar - ogohlantirish signali uchun. Ultrasonik diagnostika qurilmalari - KUCH uzatuvchi boshni boshqaradi. Aloqa tizimlari Radio stansiyalari va qabul qilgichlar - ovozni kuchaytirish. Interkom va domofon tizimlari - bir yoki ikki tomonlama audioaloqa. Megafonlar va karnaylar - yuqori quvvat (10…100 Vt). Harbiy va maxsus texnika Portativ radio stansiyalar - shovqinga chidamli, keng harorat oralig’ida ishlaydi (-40…+85°C). Bort ovoz tizimlari - samolyotlar, vertolyotlar, kemalarda. 16 Akustik razvedka qurilmalari - kuchsiz tovush signallarini kuchaytirish. Variant №12 bo’yicha qo’llanish tavsiyasi Berilgan parametrlar ( ?????? chiq = 7 Vt, ?????? ?????? = 4,6 Ω , ?????? ?????? = 0,8% , harorat – 5… +35°C) quyidagi qurilmalar uchun mos keladi: 1.Avtomobil magnitolasining qo’shimcha kuchaytirgichi - 4,6 Ω dinamik bilan. 2.Faol sabvufer - past chastotalarni (50 Hz gacha) kuchaytirish uchun. 3.Maishiy audio tizim (radio, kompyuter karnayi). 4.Sanoat ogohlantirish tizimi (ovozli signalizatsiya). Tavsiya etilgan mikrosxema: TDA2030 (AB sinfi, oddiy, arzon, 14 Vt gacha). 17 KURS ISHINING HISOB–TUSHUNTIRISH QISMI 1.Kirish parametrlarini tahlil qilish Quyidagi parametrli manba uchun past chastotali kuchaytirgich hisoblansin: Berilgan variant №12 bo’yicha: Parametr Belgilanishi Qiymati Manba kuchlanishi U_IST 0,75 V Manba qarshiligi R_IST 50 kΩ Quyi chastota f_H 50 Hz Yuqori chastota f_B 20 kHz Past chastota buzilishi M_H 1,5 dB Yuqori chastota buzilishi M_B 1,3 dB Chiqish quvvati P_chiq 7 Vt Yuklama qarshiligi R_H 4,6 Ω Garmonik koeffitsient K_G ≤ 0,8 % Harorat oralig’i t_min … t_max –5°C … +35°C 18 Kuchaytirgich quyidagi parametrlarga ega bo’lishi kerak: ?????? ?????? ≤ 0,8% dan ortiq emas ?????? ?????? = ?????? ?????? ≤ 1,5 dB dan ortiq emas ?????? chiq = 7 Vt Harorat oralig’i –5°C dan +35°C gacha 2.Quvvat bo’yicha zarur kuchaytirish koeffitsientini hisoblash Quvvat bo’yicha zarur bo’lgan kuchaytirish koeffitsienti: ?????? chiq ?????? ?????? = ?????? kir Signal manbaining quvvati: 2 (0,75) 2 = 0,562 5 −5 Vt ?????? IST 50 ⋅ 10 3 50000 = 1,125 ⋅ 10 19 Shart bo’yicha chiqish quvvati: ?????? chiq = 7 Vt Bu yerdan: ?????? ?????? 7 = 1,125 ⋅ 10 −5 = 622,2 ⋅ 10 3 ≈ 6,22 ⋅ 10 5 Shunday qilib, quvvat bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti ?????? ?????? ≈ 6,22 ⋅ 10 5 (yoki 622 000 marta) bo’lishi kerak. 3.Chiqish kaskadini hisoblash Chiqishdagi quvvat va yuklama qarshiligidan kelib chiqadiki, yuklamadagi tok: ?????? chiq = √?????? chiq ?????? ?????? = √7 4,6 = √1,5217 ≈1,233 A (ta’sir qiymat) Yuklamadagi kuchlanish (ta'sir qiymat): ?????? chiq = ?????? chiq ⋅?????? ?????? = 1,233 ⋅4,6 ≈5,67 V Amplituda qiymatlari: ?????? chiq,am = ?????? chiq ⋅ √2 = 5,67 ⋅ 1,414 ≈ 8,02 V ?????? chiq,am = ?????? chiq ⋅ √2 = 1,233 ⋅ 1,414 ≈ 1,74 A ?????? chiq = 7 Vt, ?????? ?????? = 4,6 Ω , ?????? chiq, am ≈ 8,02 V, ?????? chiq, am ≈ 1,74 A parametrlar chiqish kaskadini hisoblash uchun boshlang’ich asos bo’ladi. 20 Shu parametrlarga asosan qo’llanmadan TDA2030A (yoki uning to’liq analogi LM1875 ) tipli mikrosxema tanlaymiz. Bu mikrosxema quyidagi parametrlarga ega: TDA2030A mikrosxemasining asosiy parametrlari: Parametr Qiymat Chiqish quvvati (RH = 4 Ω, Uta’min = ±14 V) 14 Vt Iste’mol manbai kuchlanishi ±6 … ±18 V Iste’mol toki (tinch holat) 50 mA Yuklama qarshiligi 4 … 8 Ω Chastota oralig’i 20 Hz … 20 kHz Quvvat bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti ≥ 10⁵ Garmonika koeffitsienti (1 Vt da) 0,1% Kirish qarshiligi 1,3 … 5 MΩ 21 Eng yuqori sharoitda ishlatish parametrlari: Parametr Qiymat Manba kuchlanishining maksimal qiymati ±18 V Iste’mol tokining maksimal qiymati 3,5 A Chiqish kuchlanishining maksimal qiymati 12 V Kirish kuchlanishining maksimal qiymati ±15 V Kristall haroratining maksimal qiymati +150°C 4.TDA2030 mikrosxemasining chiqish kaskadini hisoblash va tushuntirish Mikrosxemani tuzatish zanjirlari bilan ulanishi 1-rasmda ko’rsatilgan. Ushbu ulanish sxemasida manfiy teskari bog’lanish kiritilgan bo’lib, kuchaytirgichning barqaror ishlashi hamda nochiziqli buzilishlarning kamayishi ta’minlanadi. Bunday ulanishda TDA2030 mikrosxemasining kirish qarshiligi taxminan 1,3 MΩ atrofida bo’ladi. Quvvat bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti ma’lum bo’lgan holda, chiqish kaskadi uchun zarur bo’lgan kirish parametrlarini aniqlaymiz. Chiqish kaskadining hisobiy quvvati ?????? chiq.ok = 7 Vt deb qabul qilinadi. Quvvat bo’yicha kuchaytirish 22 koeffitsienti ?????? ?????? = 6,22 ⋅ chiqish kaskadining kirish quvvati quyidagicha aniqlanadi: ?????? = ?????? chiq.ok = 7 ≈ 1,125 ⋅ 10 −5 Vt kir.ok ?????? ?????? 6,22 ⋅ 10 5 Ushbu natijadan ko’rinadiki, agar chiqish kaskadining kirish quvvati 1,125 ⋅ 10 −5 Vt ni tashkil etsa, yuklama qarshiligida 7 Vt li chiqish quvvatini olish mumkin bo’ladi. Bu esa kuchaytirgichda manfiy teskari bog’lanish kiritish uchun quvvat bo’yicha yetarli zahira mavjud ekanligini ko’rsatadi. Chiqish kaskadining kirishidagi zarur bo’lgan kuchlanish quyidagi ifoda orqali aniqlanadi: ?????? kir.ok = √?????? kir.ok ⋅ ?????? kir.ok Agar kirish qarshiligi ?????? kir.ok ≈ 1,3 ⋅ 10 6 Ω deb qabul qilinsa, u holda: ?????? kir.ok = √1,125 ⋅ 10 −5 ⋅ 1,3 ⋅ 10 6 = √14,625 ≈ 3,82 V Chiqish kaskadining kirishidagi tok esa quyidagicha aniqlanadi: ?????? = ?????? kir.ok = 3,82 ≈ 2,94 ⋅ 10 −6 A = kir.ok ?????? kir.ok 1,3 ⋅ 10 6 23 Grafiklardan ko’rinib turibdiki, 50 Hz dan 20 kHz gacha bo’lgan chastotalar oralig’ida TDA2030 mikrosxemasining garmonika koeffitsienti 0,8 % dan oshmaydi (1 Vt dan 7 Vt gacha bo’lgan quvvatlarda), bu esa kuchaytirgichning audio signallarni yuqori sifat bilan kuchaytirishini ta’minlaydi. Quyi va yuqori chastotalarda chastota xatoligi koeffitsienti ?????? ?????? = ?????? ?????? ≤ 1,5 dB chegaradan oshmaydi. Chiqish quvvati 7 Vt bo’lganda kuchaytirgichning foydali ish koeffitsienti (FIK) taxminan 55–65 % ni tashkil etadi. Integral mikrosxemalar asosida qurilgan chiqish kaskadlari uchun bu qiymat normal hisoblanadi. FIK ning nisbatan kichik bo’lishi quvvatning bir qismi issiqlik ko’rinishida yo’qotilishi bilan izohlanadi. TDA2030 tipli mikrosxema –40 °C dan +150 °C gacha bo’lgan harorat oralig’ida ishlash qobiliyatiga ega. Mikrosxema korpusida issiqlikni tashqi muhitga uzatish uchun maxsus metall plastina mavjud bo’lib, amaliy sxemalarda uni sovutkich (radiator) bilan birga ishlatish talab etiladi. Bu chiqish kaskadining ishonchli va uzoq muddatli ishlashini ta’minlaydi. Shunday qilib, TDA2030 mikrosxemasi chiqish kaskadi uchun quvvat, chastota diapazoni, garmonika koeffitsienti va harorat bo’yicha qo’yilgan barcha talablarni to’liq qanoatlantiradi hamda kuchaytirgichning keyingi bosqichlarini hisoblash uchun ishonchli asos bo’lib xizmat qiladi. 24 5.Termik hisob (issiqlik rejimini tekshirish) Berilgan harorat oralig’i: ?????? min = −5°?????? , ?????? max = +35°?????? . Mikrosxemaning kristall harorati quyidagi formula bilan aniqlanadi: ?????? ?????? = ?????? max + ?????? th j-a ⋅ ?????? loss bu yerda: ?????? max = 35°?????? - atrof muhit maksimal harorati ?????? th j-a - kristall-atrof muhit issiqlik qarshiligi (sovutgichsiz 60 K/Vt) ?????? loss - quvvat isrofi FIK ?????? = 60% deb qabul qilamiz: ??????loss = ?????? chiq (1 −1) = 7 ⋅ ( 1−1) = 7 ⋅ (1,667 − 1) = 7 ⋅ 0,667 ≈ 4,67 Vt ?????? 0,60 Sovutgichsiz: ?????? ?????? = 35 + 60 ⋅ 4,67 ≈ 35 + 280,2 = 315,2 °?????? Bu qiymat mikrosxemaning ruxsat etilgan maksimal haroratidan (+150°C) ancha yuqori. Shuning uchun sovutgich (radiator) qo’llash majburiy . Sovutgichning zarur issiqlik qarshiligi: ??????≤ ?????? ??????, max − ?????? max − ?????? th rad ?????? loss th j-c TDA2030 uchun ?????? th j-c ≈ 3 K/Vt, ?????? ??????, max = 150°?????? : ??????≤ 150 − 35 − 3 = 115 − 3 ≈ 24,6 − 3 th rad 4,67 4,67 ?????? th rad ≤ 21,6 K/Vt bo’lgan har qanday sovutgich yetarli. Masalan, 50×50×25 mm o’lchamli alyuminiy radiator bu shartni bajaradi. 25 6.Garmonika va chastota xatoliklarini aniqlash Chastota buzilishlarini dB dan marotabaga o’tkazish ?????? ?????? (marotaba ) = 10 (?????? ??????(dB )/20) = 10 (1,5/20 ) = 10 0,075 ≈ 1,189 ?????? ?????? (marotaba ) = 10 (1,3/20 ) = 10 0,065 ≈ 1,161 RC zanjir vaqt doimiylarini hisoblash Past chastotalar uchun vaqt doimiysi: ??????= 1 = 1 ?????? 2???????????? ?????? √?????? 2 − 1 2?????? ⋅ 50 ⋅ √(1,189) 2 1 √1,414 − 1 = √0,414 ≈ 0,643 = 1 = 1 −3 s ?????? ?????? 2?????? ⋅ 50 ⋅ 0,643 202,0 ≈ 4,95 ⋅ 10 Yuqori chastotalar uchun vaqt doimiysi: ?????? ?????? = 1 = 1 2???????????? ?????? √?????? 2 − 1 2?????? ⋅ 20000 ⋅ √(1,161) 2 − 1 √1,348 − 1 = √0,348 ≈ 0,590 = 1 = 1 −5 s ?????? ?????? 2?????? ⋅ 20000 ⋅ 0,590 74141 ≈ 1,35 ⋅ 10 Bo’luvchi kondensatorlarni hisoblash Kirish ajratuvchi kondensatori C1: ?????? kirish ≈ 1,3 ⋅ 10 6 Ω ??????1 = ?????? ?????? ?????? kirish 4,95 ⋅ 10 −3 ≈ 1,3 ⋅ 10 6 ≈ 3,81 ⋅ 10 −9 F ≈ 3,81 nF Standart qiymat: 4,7 nF (yoki ishonchlilik uchun 10 nF). Chiqish ajratuvchi kondensatori C2 (bir qutbli ta’minot uchun, agar kerak bo’lsa): 26 Agar bir qutbli ta’minot ishlatilsa (masalan, +24 V), chiqishda kondensator kerak: ?????? ?????? = 4,95 ⋅ 10 −3 −3 F F ??????2 = ?????? ?????? 4,6 ≈ 1,08 ⋅ 10= 1080 ?????? Standart qiymat: 1000 µF × 35 V yoki 2200 µF × 35 V. Manfiy teskari bog’lanishni hisoblash TDA2030 ma’lumotlariga ko’ra, o’rta chastotalarda kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti ?????? ?????? ≈ 10 5 (100 000 marta) ni tashkil etadi. Teskari bog’lanish zanjirining tipik ulanishi (ishlab chiqaruvchi tavsiyasiga asosan): R3 = 22 kΩ (R1 yoki R3 - teskari bog’lanish qarshiligi) R4 = 1 kΩ (R2 - emitter yoki inverting kirish qarshiligi) Teskari bog’lanish zanjirining uzatish koeffitsienti: ?????? 4 = 1000 = 1000 ?????? = ?????? 3 + ?????? 4 22000 + 1000 23000 ≈ 0,04348 Teskari bog’lanish chuqurligi: ?????? = 1 + ?????? ?????? ⋅ ?????? = 1 + 10 5 ⋅ 0,04348 ≈ 1 + 4348 = 4349 Manfiy teskari bog’lanish kiritilganda kuchaytirgichning kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti: ??????=???????????? = 10 5 ≈ 23,0 ??????, MTB ?????? 4349 (dB da: 20log 10 (23) ≈ 27,2 dB) MTB dan keyingi garmonika koeffitsienti 7 Vt quvvatda u biroz ortadi, taxminan 0,4% gacha. 27 Manfiy teskari bog’lanish kiritilganda: ?????? ≈ ?????? ?????? ≈ 0,4% ≈ 0,000092% ≈ 9,2 ⋅ 10 −5 % ??????, MTB ?????? 4349 Bu juda kichik qiymat. Amalda esa boshqa omillar (shovqin, ta’minot sifati) tufayli haqiqiy KG 0,1–0,2% atrofida bo’ladi, bu esa berilgan ?????? ?????? ≤ 0,8% shartini to’liq qanoatlantiradi. MTB dan keyingi chastota buzilishlari Manfiy teskari bog’lanish kiritilganda chastota diapazoni kengayadi: ?????? ??????, MTB ≈ ?????? ?????? (bu yerda past chastota pasayadi, ya’ni yaxshilanadi) Amalda esa MTB hisobiga past va yuqori chastotalardagi buzilishlar sezilarli kamayadi. TDA2030 uchun fH < 10 Hz gacha tushishi mumkin, fB esa 100 kHz dan yuqori bo’ladi. 1.Ta’minot kuchlanishini aniqlash Kerakli chiqish kuchlanish amplitudasi ?????? chiq, am ≈ 8,02 V. Ikki qutbli ta’minot uchun: ?????? ta’min ≈ (1,2 … 1,5) ⋅ ?????? chiq, am = 1,3 ⋅ 8,02 ≈ 10,4 V Standart qiymat: ±12 V (eng keng tarqalgan variant) Bir qutbli ta’minot uchun: ?????? ta’min ≈ (2,4 … 3,0) ⋅ ?????? chiq, am = 2,5 ⋅ 8,02 ≈ 20,05 V Standart qiymat: +24 V (bir qutbli) Tavsiya: ikki qutbli ±12 V - bu chiqishda kondensator talab qilmaydi va chastota xarakteristikasi yaxshiroq. 2.Rezistor va kondensatorlarning yakuniy tanlovi 28 Element Hisoblangan qiymat Standart qiymat Izoh C1 (kirish) 3,81 nF 10 nF / 50 V Keramik C2 (chiqish) 1080 µF 1000 µF / 35 V Elektrolitik (bir qutbli ta’minotda) R3 (MTB yuqori) - 22 kΩ Ixtiyoriy R4 (MTB pastki) - 1 kΩ Ixtiyoriy C3 (ta’minot filtri) - 100 nF / 50 V Keramik, ±Vcc da C4 (ta’minot filtri) - 1000 µF / 25 V Elektrolitik, ±Vcc da 3.Hisob natijalarining umumiy jadvali Parametr Talab qilingan Hisoblangan Xulosa Chiqish quvvati, P_chiq 7 Vt 7 Vt ⬛ Bajariladi Chastota diapazoni 50 Hz … 20 kHz <10 Hz … >100 kHz ⬛ Bajariladi Past chastota buzilishi, M_H ≤ 1,5 dB ≈ 1,5 dB ⬛ Bajariladi Yuqori chastota buzilishi, M_B ≤ 1,3 dB ≈ 1,3 dB ⬛ Bajariladi Garmonik koeffitsient, K_G ≤ 0,8 % ≈ 0,1–0,2 % ⬛ Bajariladi Harorat oralig’i –5°C … +35°C –40°C … +150°C (mikrosxema) ⬛ Bajariladi Kirish moslashuvi R_IST = 50 kΩ R_kirish ≈ 1,3 MΩ ⬛ Bajariladi 29 Xulosa Hisob-kitob natijalariga ko’ra: 1.TDA2030 (yoki LM1875) integral mikrosxemasi asosida qurilgan past chastotali kuchaytirgich variant №12 ning barcha texnik talablarini qanoatlantiradi. 2.Chiqish quvvati 7 Vt yuklama ?????? ?????? = 4,6 Ω da ta’minlanadi. 3.Chastota diapazoni 50 Hz – 20 kHz berilgan ?????? ?????? = 1,5 dB va ?????? ?????? = 1,3 dB buzilishlar bilan ishlaydi. 4.Garmonik koeffitsient 0,8% dan oshmaydi (MTB hisobiga 0,1–0,2% atrofida). 5.Termik hisob sovutgich (radiator) qo’llash zarurligini ko’rsatdi - tavsiya etilgan issiqlik qarshiligi ≤ 21,6 K/Vt. 6.Tavsiya etilgan ta’minot: ikki qutbli ±12 V (yoki bir qutbli +24 V). 7.Asosiy tashqi elementlar: C1 = 10 nF, R3 = 22 kΩ, R4 = 1 kΩ, chiqish kondensatori (agar kerak bo’lsa) 1000 µF 30 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR 1. Isamov S.B., Valiev S.A., Sattorov A.A., Kushiyev G. Mikrosxemotexnika fanidan kurs ishiga uslubiy ko’rsatmalar. — Toshkent: ToshDTU, 2020. — 24 b. 2. Sedra A.S., Smith K.C. Microelectronic Circuits. 7th edition. — New York: Oxford University Press, 2015. — 1488 p. 3. Floyd T.L. Electronic Devices. 10th edition. — New York: Pearson Education, 2017. — 928 p. 4. Boylestad R., Nashelsky L. Electronic Devices and Circuit Theory. 11th edition. — Boston: Pearson, 2016. — 912 p. 5. Razavi B. Fundamentals of Microelectronics. 2nd edition. — Wiley, 2018. — 944 p. 6. Millman J., Halkias C. Integrated Electronics: Analog and Digital Circuits and Systems. — McGraw-Hill Education, 2017. — 1024 p. 7. Karimov B.X., Yuldashev N.T. Zamonaviy elektron qurilmalar. — Toshkent: Voris Nashriyoti, 2019. — 286 b. 8. Axmedov A.A., Rasulov J.J. Raqamli va analog sxemotexnika asoslari. — Toshkent: Tafakkur Bo‘stoni, 2020. — 240 b. 9. Malvino A., Bates D. Electronic Principles. 8th edition. — McGraw-Hill, 2016. — 1072 p. 10. Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics. 3rd edition. — Cambridge University Press, 2015. — 1220 p. 11. To‘xtayev X.T., Sodiqov M.A. Mikroelektronika va integral sxemalar. — Toshkent: O‘zbekiston, 2021. — 320 b. 31 32

MUNDARIJA

Kirish

I BOB. NAZARIY QISM

1.1. Past chastotali kuchaytirgichlarning ishlash prinsipi

1.2. Integral mikrosxemalarda kuchaytirgichlarning turlari

1.3. Kuchaytirgichlarning asosiy parametrlari

1.4. Kuchaytirgichlarning qo‘llanish sohalari

II BOB. HISOB-TUSHUNTIRISH QISMI

2.1. Chastota buzilishlarini hisoblash

2.2. RC zanjir parametrlarini hisoblash (fH bo‘yicha)

2.3. RC zanjir parametrlarini hisoblash (fB bo‘yicha)

2.4. Quvvat va tok bo‘yicha integral mikrosxemani tanlash

2.5. Termik hisob

2.6. Garmonik koeffitsientni baholash

2.7. Manba va RIST bilan moslashtirish

Xulosa

Foydalanilgan adabiyotlar

Купить