Дипломдық ЖҰмыс 5 В071900 «Радиотехника, электроника және телекоммуникация лар»



бет5/9
Дата11.06.2022
өлшемі399.22 Kb.
#268060
түріДиплом
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Байланысты:
Эркинова Д.И. Үш нөлді басу арқылы сызықты биполярлы кодты (B3ZC) зерттеу
2 - 44 Раскол (4)
2 Практикалық бөлім
2.1 Электрондық компоненттерді зерттеу және жобалау бағдарламаларына шолу
Electronics Workbench схемалық модельдеу жүйесі электр тізбектерін модельдеуге және талдауға арналған.Workbench тұрақты және айнымалы ток тізбектерін талдай алады. Тұрақты токтағы талдау кезінде тұрақты жұмыс режиміндегі тізбектің жұмыс нүктесі анықталады. Бұл талдаудың нәтижелері аспаптарда көрсетілмейді, олар схеманы одан әрі талдау үшін қолданылады. Айнымалы ток анализі сызықтық емес компоненттердің модельдерін алу үшін Тұрақты ток анализінің нәтижелерін қолданады. АС режиміндегі схемаларды талдау уақытша және жиілік аймақтарында да жүргізілуі мүмкін.
Electronics Workbench-де әртүрлі пішіндегі кіріс сигналдарының тізбектеріне әсер ету кезінде өтпелі процестерді зерттеуге болады. Бағдарлама сонымен қатар үлкен күрделілік деңгейіндегі сандық-аналогтық және сандық схемаларға талдау жасауға мүмкіндік береді. Бағдарламада қол жетімді кітапханалар кең таралған электронды компоненттердің үлкен жиынтығын қамтиды. Жаңа құрамдас кітапханаларды қосу және құру мүмкіндігі бар.
Аспаптардың кең жиынтығы әртүрлі шамаларды өлшеуге, кіріс әсерін орнатуға, графиктер құруға мүмкіндік береді. Барлық құрылғылар мүмкіндігінше нақты түрде бейнеленген, сондықтан олармен жұмыс істеу қарапайым және ыңғайлы.
Модельдеу нәтижелерін одан әрі өңдеу үшін принтерге шығаруға немесе мәтіндік немесе графикалық редакторға импорттауға болады.
Electronics Workbench бағдарламасы P-SPICE бағдарламасымен үйлесімді, яғни схемалар мен өлшеу нәтижелерін оның әртүрлі нұсқаларына экспорттау және импорттау мүмкіндігін ұсынады.Workbench сізге схеманы элементтердің барлық қосылыстары және сонымен бірге бүкіл тізбек айқын көрінетін етіп орналастыруға мүмкіндік береді [12].
Бағдарлама стандартты Windows интерфейсін қолданады, бұл оны қолдануды айтарлықтай жеңілдетеді.
Бағдарлама компоненттерінің кітапханаларына пассивті элементтер, транзисторлар, басқарылатын көздер, басқарылатын кілттер, гибридті элементтер, индикаторлар, логикалық элементтер, триггерлер, сандық және аналогтық элементтер, арнайы комбинациялық және сериялық схемалар кіреді. Белсенді элементтер идеалды және нақты элементтердің модельдерімен ұсынылуы мүмкін. Сондай-ақ, элементтер модельдерін құруға және оларды элементтер кітапханаларына қосуға болады.
Бағдарламада өлшеу құралдарының үлкен жиынтығы қолданылады:

  • амперметр,

  • вольтметр,

  • осциллограф,

  • мультиметр,

  • Боде плоттер (схемалардың жиілік сипаттамаларының графикалық құрастырушысы),

  • функционалды генератор,

  • сөз генераторы,

  • логикалық анализатор және логикалық түрлендіргіш.

Workbench Сізге келесі операцияларды қолдана отырып, әр түрлі деңгейдегі схемаларды құруға мүмкіндік береді:

  • кітапханалардан элементтер мен аспаптарды таңдау;

  • элементтер мен схемаларды жұмыс өрісінің кез келген жеріне жылжыту;

  • элементтер мен элементтер топтарын 90°-қа көбейтілген бұрыштарға бұру;

  • элементтерді, элементтер топтарын, схемалар фрагменттерін және тұтас схемаларды көшіру, қою немесе жою;

  • өткізгіштердің түсін өзгерту;

  • ыңғайлы қабылдау үшін схемалардың контурларын бөлектеу;

  • бірнеше өлшеу аспаптарын бір уақытта қосу және олардың көрсеткіштерін монитор экранында бақылау;

  • шартты белгі элементіне тағайындау;

  • элементтердің параметрлерін кең ауқымда өзгерту.

Барлық операциялар тінтуір мен пернетақта арқылы жасалады. Тек пернетақтадан басқару мүмкін емес.
Арқылы аспаптарды баптау болады:

  • өлшеу диапазонына байланысты аспаптар мектебін өзгерту;

  • құрылғының жұмыс режимін орнату;

  • схемаға кіріс әсерінің түрін орнатыңыз (тұрақты және гармоникалық токтар мен кернеулер, үшбұрышты және тікбұрышты импульстар).

Бағдарламаның графикалық мүмкіндіктері:

  • диаграммада бір уақытта бірнеше қисықтарды байқау;

  • графиктерде қисық сызықтарды әртүрлі түстермен көрсету;

  • диаграммадағы нүктелердің координаттарын өлшеу;

  • суретті қажетті түрлендіруге және оны принтерге шығаруға мүмкіндік беретін графикалық редакторға деректерді импорттау.

Workbench P-SPICE, PCB бағдарламаларында алынған нәтижелерді пайдалануға, сондай-ақ Electronics Workbench-да нәтижелерді осы бағдарламаларға жіберуге мүмкіндік береді [13, 14]. Біз схеманы немесе оның үзіндісін мәтіндік редакторға салып, оған схеманың жұмысы туралы түсініктемелер немесе ескертулер басып шығара аламыз.
2.2 EWB бағдарламасы арқылы биполярлы кодтарды зерттеу
Кез келген қажетті координаттар жүйесіндегі кодтардың Вольт-амперлік сипаттамаларын (ВАХ) тиісті тұрақты кернеулер мен Эмиттер, коллектор және негіз түрлерін өлшеу арқылы нүктелерден алуға болады. Алайда, бұл әдіс салыстырмалы түрде аз қателікке қарамастан (5-10%) өте көп уақытты қажет етеді. Сонымен қатар, кодтардың ток астында ұзақ уақыт болуы өлшеу процесінде оның параметрлерінің өзгеруіне әкеледі.
Бұл кемшіліктерді кодтардың статикалық сипаттамаларын жою үшін осциллографиялық әдісті қолдану арқылы жоюға болады, оның қателігі 15-20% құрайды, бұл іс жүзінде өте қолайлы.
Кодтардың вольт-амперлік сипаттамалары үш параметрмен анықталғандықтан, осциллограф экранында сипаттаманың суретін алу үшін параметрлердің біреуін бекіту керек. Транзистордың әртүрлі қосылу схемаларының негізгі салыстырмалы техникалық параметрлері 1 кестеде келтірілген (қосымша А).
Содан кейін уақыт өте келе белгілі бір заңға сәйкес біртіндеп өзгеретін басқа екі параметрге пропорционалды көлденең және тігінен ауытқу плиталарына кернеу беру арқылы бірінші параметрдің бекітілген мәніне сәйкес кодтардың вольт-амперлік сипаттамасын алуға болады. Көбінесе бір периодты синусоидалы кернеу тәуелсіз айнымалы параметр ретінде қолданылады [15, 16].
ЖБ схемасы ток берудің төмен коэффициентіне ие. Осыған байланысты ол сирек қолданылады, негізінен жоғары жиілікті құрылғыларда, мұнда кернеуді күшейту басқаларға қарағанда жақсы. ЖК-мен тізбекте кернеу бірліктен аз болады, сондықтан ол токты күшейту үшін қолданылады. Биполярлы кодтарды қосудың негізгі схемасы ЖЭ схемасы болып табылады.
Электр тізбегіндегі транзистордың жұмысы оның кіріс және шығыс статикалық вольт-амперлік сипаттамасымен (ВАХ) анықталады. Кодтардың кіріс статикалық VACH-шығыс кернеуінің тұрақтылығымен кіріс тогының кіріс кернеуіне тәуелділігі. Кодтардың шығыс статикалық VACH – бұл кіріс тогының тұрақтылығымен шығыс тогының шығыс кернеуіне тәуелділігі. Статикалық ВАХ тұрақты ток және кернеу режимінде жойылады. Кодтардыің сипаттамалары оны қосу схемасына байланысты және үлкен және кіші сигналдардағы барлық жұмыс режимдеріндегі кодтардың қасиеттері туралы ақпаратты қамтиды. Олар анықтамалық әдебиеттерде келтірілмейтін бірқатар параметрлерді анықтай алады, сонымен қатар ығысу тізбегін, режимді тұрақтандыруды есептей алады, кодтардың жұмысын импульстік және тұрақты токтардың, қуаттар мен кернеулердің кең диапазонында бағалай алады. Сипаттаманың түрі (бір параметрдің екіншісіне тәуелділігі) үшінші параметрге байланысты болғандықтан, жазықтықта бір сипаттама жиынтығы отбасы деп аталатын бірқатар қисықтармен сипатталады [17].
ЖЭ схемасы бойынша қосылған транзистордың статикалық вольтамперлік сипаттамаларын (ВАХ) зерттеу (осциллографтың көмегімен)
Жалпы эмиттері бар схемаға сәйкес қосылған кодтардың кіріс VACH отбасы uke=const кезінде базалық токтың Ube кернеуіне тәуелділігін белгілейді (9 сурет), ал шығыс ВАХ тобы коллектор тогының Ib = const кезіндегі uke кернеуіне тәуелділігін белгілейді (10 сурет).



9 сурет. ЖБ тізбегіндегі кодтардың кіріс сипаттамалары


ЖЭ схемасындағы кодтардың шығыс сипаттамалары ik = f (Uke) коллекторлық токтың Ib = const тәуелділігін анықтайды.





10 сурет. ЖЭ схемасындағы кодтардың шығыс сипаттамалары


Жалпы эмиттері бар схемадағы шығыс сипаттамалары (10 сурет) жалпы базасы бар схемадағы олардан айтарлықтай ерекшеленеді. Себебі, коллектор мен Эмиттер арасындағы кернеу коллекторлық ауысудағы кернеу емес, бірақ екі ауысудағы кернеулердің қосындысы. Сондықтан, егер коллекторлық кернеу нөлге тең болса, онда бұл коллекторлық ауысуға кері белгісі бар эмиттер ауысуындағы кернеуге тең кернеу қолданылатынын білдіреді. Яғни, кодтар қанықтыру режимінде болады. Бұл жағдайда коллекторлық ток коллекторлық кернеудің базадағы кернеу мәніне тең мәндерге өсуімен күрт артады. Осыдан кейін сипаттамалар қанықтыру аймағына, ал кодтар белсенді режимге өтеді. Коллектордың тогы, жалпы базасы бар тізбек сияқты, коллекторлық кернеуге аз тәуелді бола бастайды. Жалпы базасы бар тізбек үшін де, кері кернеу базасына берілген кезде кодтар отбасының төменгі қисығына сәйкес келетін кесу режиміне өтеді. Алайда, коллектор тогының максималды мәні h21эIк0 шамасына жетеді және жалпы базасы бар схемаға қарағанда едәуір үлкен болады [18]. Бұл тізбек үшін кіріс сипаттамалары кіріс токтарының төменгі мәнімен және оларға коллекторлық кернеудің әсер ету сипатымен сипатталады. Коллекторлық кернеудің жоғарылауымен коллекторлық p-n-ауысу ені артады, базаның ені азаяды және тасымалдаушылардың рекомбинация ықтималдығы төмендейді, яғни кіріс тогы төмендейді. Бұл сонымен қатар кіріс кернеуіне дейін жүреді, болашақта коллекторлық кернеудің жоғарылауымен сипаттаманың түрі өзгермейді. Каталогта тек екі кіріс сипаттамасы берілген.


Кодтарды кері қосу кезінде сипаттамалар әдеттегі қосу үшін бірдей сипаттамаларға сәйкес келеді (Белсенді режим). Технологиялық ерекшеліктерге байланысты токтардың мәні біршама төмен.
Жалпы эмиттері бар қосу схемасы үшін h-параметрлерін есептеу

∆Iб=const=0,2 мА


А-параметрлердің шамаларын параметрлердің біріне өсу арқылы статистикалық кіріс және шығыс сипаттамалары арқылы анықтауға болады. h11 және h12 параметрлері кіріс сипаттамалары бойынша анықталады. h21 және h22 параметрлері шығыс сипаттамалары тобына сәйкес анықталады.


Кіріс кедергісі – кодтардың кіріс тогына кедергісі.


(1)

Кернеудегі кері байланыс коэффициенті кодтардың шығыс сигналының қай бөлігі оның кірісіне түсетінін көрсетеді.







(2)

Ағымдағы кіріс 1к тогының өзгеруі Iб б тогының тұрақты өзгеруінен қанша есе көп екенін көрсетеді.





(3)



Шығу өткізгіштігі транзистордың ішкі шығыс кедергісін сипаттайды.





(4)







ЖБ схемасы бойынша қосылған кодтардың статикалық вольтамперлік сипаттамаларын (ВАХ) зерттеу (осциллографтың көмегімен)
Кіріс ВАХ - Iэ=F(Uэб)|Uкб=const Iб=F(Uбэ)|Uкэ=const. Осциллограф В/ А режимінде қойылған .
ЖЭ бар тізбекте эмиттер шығысы кодтардың кіріс және шығыс тізбектері үшін ортақ, сондықтан кіріс тогы – Iб, шығу тогы – IK. Қуат кернеуі эмиттер пен коллектор арасында қолданылады 11 суретте көрсетілген [19]. ОЭ бар схема үшін кіріс сипаттамалары Uкэ тұрақты кернеуі кезінде токтың және базаның кернеуін байланыстырады, яғни Uкэ, т.е Iб =f(Uбэ) кезінде Uкэ =const).



11 сурет. ЖЭ схемасындағы кодтардың кіріс сипаттамалары


Шығыс ВАХ отбасы – Iк=F(Uкб)|Iэ=const.


Жалпы базасы бар схемада шығыс сипаттамалары (12 сурет) дерлік көлденең сызықтар болып табылады. Коллекторлық ауысудағы нөлдік кернеу кезінде де түйіспелі потенциалдар айырмасы базалық аймақтан барлық негізгі емес тасымалдаушыларды алу үшін жеткілікті және коллекторлық ауысудағы кернеудің одан әрі артуы коллекторлық токтың өсуіне әкелмейді.



12 сурет. ЖЭ схемасындағы кодтардың шығыс сипаттамалары


Бұл жағдайда кодтар нөлдік кернеуден белсенді режимде жұмыс істейді. Егер эмиттертегі кернеудің полярлығын өзгертпесек, онда эмиттер тогы нөлге тең болады және сипаттама отбасының төменгі қисығына сәйкес келеді. Бұл жағдайда кодтар кесу режимінде болады. Бұл жағдайда коллектор тогы Хнт 0 мәніне жетеді. Кодтардың кіріс сипаттамалары – алға бағытталған p-n-өтудің әдеттегі сипаттамалары. Коллектордағы кернеудің жоғарылауымен олар үлкен токтарға аздап ауысады. Бұл құбылыс коллекторлық ауысудағы кернеудің өзгеруімен базаның енінің өзгеруімен байланысты. 1в коллекторлық кернеуден бастап (белсенді режимге ауысқаннан кейін) сипаттаманың түрі коллекторлық кернеуге тәуелді болмайды. Сондықтан каталогтар әдетте тек 0В және 5В үшін кіріс сипаттамаларын береді.


Жалпы базасы бар қосу схемасы үшін h-параметрлерін есептеу





(5)









(6)









(7)









(8)







ЖК схемасы бойынша қосылған кодтардың статикалық вольтамперлік сипаттамаларын (ВАХ) зерттеу (осциллографтың көмегімен)
Каскад ЖК схемасы бойынша кернеуде іс жүзінде күшейтілмейтіні байқалады. Шығу сигналын көру үшін осциллографтағы арнаның сезімталдығын бөлу үшін 10 милливольтқа дейін арттыру керек болды. Кіріс сигналының амплитудасы шығыс сигналының амплитудасына тең. Әдетте, ЖК бар каскад электр тізбектерінде қолданылады, өйткені ол жоғары кіріс кедергісіне (кіріс сигналын айналып өтпейді) және төмен шығыс кедергісіне (13 суретте көрсетілген) ие. Көбінесе төменгі жиілікті қуат күшейткіштерінде қолданылады, мұнда жүктемені (динамик жүйесін) тікелей эмиттер тізбегіне қосуға болады [20, 21].



13 сурет. ЖК тізбегіндегі кодтардың шығыс сипаттамалары


Ортақ коллектормен қосу схемасы үшін h-параметрлерін есептеу (2 кесте)










(9)










h11k=1
h12k=1

(10)








(11)








(12)






2 кесте
Кодтарды қосудың негізгі схемаларының маңызды параметрлері



***

ЖЭ сызбасы

ЖБ сызбасы

ЖК сызбасы

h11

Жүздеген-мыңдаған

Бірлік-ондаған

Ондаған-жүздеген

h12

0,01 - 0,1

0,1 - 1

1

|h21|

Ондаған-жүздеген

Бірліктен сәл аз

Он мыңдаған-жүздеген мың

1/h22

Жүздеген-мыңдаған

Мың-жүздеген мың

Жүздеген-мыңдаған

Алынған нәтижелерді талдау (3 кестеде көрсетілген)


3 кесте
Алынған нәтижелердің жиынтық кестесі





Зерттелетін параметр

Колтарды қосы схемасы

мп-40А




ЖЭ

ЖБ

ЖК

h11 (входное сопротивление)

166 Ом

5,35 Ом

166 Ом

h12 (кері байланыс коэффициенті)

0,02

0,14

1

| h21 | (Ток бойынша күшейту коэффициенті)

30

31

0,97

1/h22 (шығу кедергісі)

0,33 кОм

11,6 кОм

0,33 кОм

Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, транзистордың қосылу схемасының h 11 кіріс кедергісі максималды болуы керек деп қорытынды жасауға болады, бұл каскадтың алдыңғы түйінге шунттау әрекетін болдырмайды. Алынған кіріс кедергілеріне сәйкес әр түрлі қосу тізбектері үшін біз ЖЭ және ЖК схемасы ең үлкен мәндерге ие деп тұжырымдаймыз, алайда ЖК схемасы максималды теріс кері байланысты қамтамасыз етеді. Ең аз кіріс кедергісі h11=5.35 Ом ЖБсхемасына ие, бұл оны жоғары шығыс көздерімен пайдалануды қиындатады. Бұл схема негізінен ЖК схемасымен бірге қолданылады (каскадты қосу схемалары).


H12 кері байланыс коэффициенті кернеу каскадының пайда болу коэффициентін анықтайды. Кернеу үшін ең үлкен пайда ЖЭ және ЖБ схемасына ие (Кері байланыс минималды). ЖК с схемасы максималды кері теріс байланысқа ие, сондықтан бұл қосу схемасы кернеудің минималды өсуіне ие [22].
H21 тогының күшейту коэффициенті. Ток бойынша ең аз күшейту ЖБ каскадына ие, ең үлкені - ЖК-мен каскад, сондықтан ЖК-мен тізбекті төмен кіріс кедергісі бар каскадтарға қосқан жөн (мысалы, ток генераторы).
Шығу кедергісі 1/h22. ЖБ схемасы ең үлкен шығыс кедергісіне ие, бұл оны төмен кіріс кедергісі бар тізбектерде қолдануды қиындатады.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




©melimde.com 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
Сабақтың тақырыбы
бойынша жиынтық
жиынтық бағалау
Сабақ тақырыбы
Сабақтың мақсаты
ғылым министрлігі
тоқсан бойынша
бағдарламасына сәйкес
бағалауға арналған
Сабақ жоспары
Реферат тақырыбы
жиынтық бағалауға
сәйкес оқыту
арналған тапсырмалар
Қазақстан республикасы
білім беретін
оқыту мақсаттары
бағалау тапсырмалары
рсетілетін қызмет
Жалпы ережелер
жиынтық бағалаудың
республикасы білім
бекіту туралы
тоқсанға арналған
Қазақстан тарихы
Қазақстан республикасының
мерзімді жоспар
арналған жиынтық
қызмет стандарты
болып табылады
жалпы білім
арналған әдістемелік
бағалаудың тапсырмалары
Мектепке дейінгі
оқыту әдістемесі
Қазақ әдебиеті
нтізбелік тақырыптық
пәнінен тоқсанға
Зертханалық жұмыс
Инклюзивті білім
Әдістемелік кешені
республикасының білім
білім берудің
туралы жалпы
Қазақстанның қазіргі
Қысқа мерзімді
Жұмыс бағдарламасы
қазақ тілінде
қазіргі заман
туралы хабарландыру
атындағы жалпы