Практическое занятие №4

ЎЗБЕКИСТОН АЛОҚА ВА АХБОРОТЛАШТИРИШ АГЕНТЛИГИ

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

Д.А. Давронбеков, У.Т. Алиев, С.М. Абдуллаева,

Н.Ю. Амурова М. М. Агзамова

Алоқа қурилмаларининг

электр таъминоти кафедраси

«Алоқа қурилмаларининг электр таъминоти»

фанидан амалий машғулотларга ва шахсий топшириқларга услубий кўрсатмалар

Тoшкент 2008

Кириш

Услубий кўрсатмалар талабаларнинг “Алоқа қурилмаларининг электр таъминоти” фанининг асосий бўлимларини ўрганишда олган назарий билимларини мустаҳкамлашга мўлжалланган.

Ҳисоблашларни бажаришда талаба телекоммуникация аппаратуралари электр таъминоти манбалари алоҳида қисмларининг амалда кенг қўлланиладиган схемаларини танланишини асослаши ва принципиал схема элементларини ҳисоблашни билишлари зарур.

Дастурий таъминот бўйича шахсий компьютер ёрдамида ёки микрокалькулятор ёрдамида ҳисоблашларни бажариш замонавий радио компонентлар бўйича маълумотнома адабиётлари билан кенг ҳажмдаги ишларни кўзда тутади. Ҳисоблашларнинг дастурий таъминоти .NET FrameWork технологиялари қўлланилган “VisualBasic” дастурлаш тилида тузилган.

Услубий кўрсатмалар “Телекоммуникация” йўналишида кундузги ва махсус сиртқи бўлимда таълим оладиган талабалар учун мўлжалланган, шунингдек, турдош таълим йўналишларидаги талабалар ҳам фойдаланишлари мумкин.

№1 амалий машғулот

Инвертор куч трансформаторини ҳисоблаш

1. Назарий маълумот

Трансформатор деб, бир параметрдаги ўзгарувчан ток энергиясини бошқа параметрдаги ўзгарувчан ток энергиясига ўзгартириб берувчи статик электромагнит қурилмага айтилади. Ўзгарадиган параметрлар ток, кучланиш, фазалар сони ҳамда частота (махсус трансформаторларда) бўлиши мумкин.

Электр таъминоти қурилмаларида трансформаторлар кўпинча бир қийматдаги ўзгарувчан кучланишнинг бошқа қийматдаги ўзгарувчан кучланишга ўзгартириш учун қўлланилади. Қувват бўйича трансформаторлар куч трансформаторлари (бир кВА дан юзлаб кВА ларгача), кичик қувватли трансформаторларга (ВА бирликларида кВА бирликларигача) бўлинади. Кичик қувватли трансформаторлар телекоммуникация ва радиоаппаратураларида кучланиш ёки токни ўзгартириш учун мослаштирувчи ёки ажратувчи трансформаторлар сифатида қўлланилади.

Куч трансформаторлари радиокорхоналар ва симли алоқа корхоналари таъминот занжирларида қўлланилади.

Трансформатор ўзгарувчан ток аппарати бўлиб, ўзгармас токда ишламайди.

Ҳар қандай трансформатор икки асосий қисм, яъни берк пўлат ўзакдан ва мис симдан ўраладиган чўлғамлардан иборат (1.1-расм). Трансформатор ўзаги махсус электротехник пўлат пластиналардан йиғилади. Бу пластиналар қалинлиги трансформатор ишчи частотасига боғлиқ, частота қанча юқори бўлса, пластина шунча юпқа бўлади. Ўзак шакли ва унда чўлғамларнинг жойлашиши бўйича трансформаторлар стерженли, бронли (ш-симон), торреодал ва лентасимон кесимли бўлиши мумкин. Бажарилиш схемаси бўйича трансформаторлар (яъни чўлғамлар сони бўйича) бир, икки ва кўп чўлғамли бўлиши мумкин. Электр энергияси манбасига уланадиган чўлғам бирламчи, истеъмолчига уланадиган чўлғам эса, иккиламчи чўлғам дейилади.

Трансформаторнинг бирламчи чўлғами битта, иккиламчи чўлғамлари эса бир нечта бўлими мумкин. Бир чўлғамли трансформатор автотрансформатор дейилади (ТВ стабилизаторидаги маиший трансформатор). Унда иккиламчи чўлғам бирламчи чўлғамнинг бир қисми ҳисобланади. Унда бирламчи ва иккиламчи томонлар орасида ҳам магнит, ҳам электр алоқа мавжуд. Икки чўлғамли трансформатор битта бирламчи ва битта иккиламчи чўлғамларга эга бўлади. Улар бир-бирларидан электр жиҳатидан изоляцияланади. Кўп чўлғамли трансформатор битта бирламчи ва бир неча иккиламчи чўлғамларга эга бўлиб, улар бир-бирлари билан электр жиҳатдан боғланмайди.

Ишчи частотаси буйича трансформаторлар шартли равишда қуйидагиларга ажратилади;

- камайтирилган частотали (50 Гцдан кичик).

- саноат частотали (50 Гц)

- оширилган частотали (100 Гц-10 кГц)

- юқори частотали (10 кГцдан юқори).

Фазалар сони бўйича трансформаторлар бир фазали (1.9-расм) ва кўп фазали (уч фазали, олти фазали ва х.к.) бўлиши мумкин. Бирламчи чўлғам фазалари сони электр энергияси манбаи фазалари сони орқали, иккиламчи чўлғам фазалари сони эса трансформаторнинг схемадаги вазифаси орқали аниқланади.

Кучланиш бўйича трансформаторлар кичик кучланишли (унинг ҳар қандай чўлғамининг кучланиши 1000 В дан кичик бўлади) ва юқори кучланишли (унинг чўлғамларидан камида бирининг кучланиши 1000 В дан катта бўлади) трансформаторларга бўлинади.

2. Ҳисоблаш учун топшириқ

Инверторнинг куч трансформаторини ҳисоблашга берилганлар қуйидагилар ҳисобланади:

1. Минимал ва максимал U_С.мин, U_С.макс тармоқ кучланишлари.

2. Юкламадаги I_Ю ток.

3. Юкламадаги U_Ю кучланиш.

4. f_ЎЗГ ўзгартириш частотаси.

Аниқлаш талаб қилинади:

1. Бирламчи ва иккиламчи чўлғамлар токларининг таъсир этувчи қийматлари.

2. Бирламчи, иккиламчи ва бошқариш чўлғамлари ўрамлари сони.

3. Трансформаторнинг ва бошқариш занжирининг трансформациялаш коэффициентлари.

4. Чўлғамлар симларини аниқлаш;

5. Чўлғамлардаги ва магнит ўтказгичдаги қувват исрофи.

Топшириқ вариантлари 1.1-жадвалда келтирилган.

1.1-жадвал

№	DU_Т, %	I_Ю, А	U_Ю, В	f_ЎЗГ, Гц	№	DU_Т, %	I_Ю, А	U_Ю, В	f_ЎЗГ, Гц
1	20	0,5	3	5	41	5	9	36	30
2	4	3	40	10	42	7	1,4	5	40
3	6	10	4	15	43	9	2	27	50
4	8	15	36	20	44	2	20	5,2	100
5	10	20	5	25	45	11	4	24	5
6	12	4	27	30	45	13	6	6	10
7	14	2	5,2	40	47	15	8	20	15
8	16	7	24	50	48	17	10	9	20
9	18	9	6	100	49	19	12	15	25
10	5	11	20	5	50	20	14	3	30
11	7	18	9	10	51	4	16	40	40
12	9	3	15	15	52	6	18	4	50
13	11	6	12	25	53	10	7	5	5
14	3	5	3	30	54	12	11	27	10
15	15	13	40	40	55	14	3	5,2	15
16	17	16	4	50	56	16	15	24	20
17	19	1,5	36	100	57	18	17	6	25
18	13	17	5	5	58	3	19	20	30
19	20	12	27	10	59	5	13	9	40
20	4	9	5,2	15	60	7	20	15	50
21	6	0,5	24	20	61	9	4	12	100
22	8	3	6	25	62	2	6	20	5
23	10	10	20	30	63	11	8	9	10
24	12	15	9	40	64	13	10	15	15
25	14	20	15	50	65	15	12	3	20
26	16	4	3	100	66	17	11	40	25
27	18	2	40	5	67	19	18	4	30
28	15	7	4	10	68	4	3	36	40
29	20	9	36	15	69	6	3	5	50
30	5	11	5	20	70	8	6	27	100
31	7	18	27	25	71	10	5	5,2	5
32	9	3	5,2	30	72	12	13	24	10
33	2	3	24	40	73	14	16	6	15
34	11	6	6	50	74	16	1,5	20	20
35	13	5	20	100	75	18	17	9	25
36	15	13	9	5	76	11	12	15	30
37	17	16	15	10	77	13	1,8	12	40
38	19	1,5	12	15	78	15	2,5	20	50
39	10	17	20	20	79	17	3,6	9	100
40	16	12	9	25	80	20	6	5	20

3. Ҳисоблаш услуби

1. Бирламчи чўлғамнинг максимал токи қуйидагича аниқланади:

I_1и= 2,1 ·I_Ю · U_Ю/ (U_Т_.мин · g_макс · h)

бу ерда g_макс– тўлдириш коэффициенти, яъни импульс узунлигини даврга нисбати (g_макс=0,1…0,9);

h–ўзгартиргичнинг фойдали иш коэффициенти (h=0,7…0,9).

2. Бирламчи чўлғам токининг таъсир этувчи қиймати қуйидагича аниқланади:

I₁= I_1и· g_макс/3

3. Трансформациялаш коэффициенти қуйидагича аниқланади:

n = W₁ / W₂ = (U_Ю + U_{ЧИҚ.ТЎҒР.}) · (1 - g_макс) / [( U_Т_.мин - U_СИ) ·g_макс]

бу ерда U_{ЧИҚ.ТЎҒР.}-чиқиш тўғрилагичида кучланишнинг пасайиши (U_{ЧИҚ.ТЎҒР.}= 0,6…1 В);

U_СИ- куч транзисторида кучланишнинг пасайиши.

4. Иккиламчи чўлғам токининг таъсир этувчи қиймати қуйидагича аниқланади:

I₂= I₁/ n · g_макс/3

5. Бирламчи чўлғам индуктивлиги қуйидагича аниқланади:

L₁ = g_макс· U_Т_.мин / (I_1и · f_ЎЗГ)

6. Бирламчи чўлғам ўрамлари сонини аниқлаш. Магнит ўтказгич тури танланади ва унинг l_с, S_с, m_r параметрлари ёзиб олинади.

W₁= 10⁴· L₁l_с/ (1,26 m_r S_с)

7. Импульс вақтида индукциянинг камайиши қуйидагича аниқланади:

DВ = 10⁴ · U_Т_.мин· g_макс/ (W₁ · S_с · f_ЎЗГ)

8. Бошқариш чўлғамининг трансформациялаш коэффициенти қуйидагича аниқланади:

n_Б = W_у / W₂ = (U_Б + U_{ЧИҚ.ТЎҒР}) · (1 - g_макс) / [( U_Т_.мин - U_СИ) · g_макс]

бу ерда U_Б- бошқариш занжири таъминоти кучланиши (U_Б = 12…15 В).

9. Қолган чўлғамларнинг ўрамлари сони камайиши қуйидагича аниқланади:

W₂ = n ·W₁

W_у = n_у ·W₁

10. Чўлғамлар симларининг диаметрлари қуйидагича аниқланади:

d₁_сим_.из = p ·d_ички_.м/ W₁

d₂_сим_.из = 1,13 · I₂/ j

бу ерда j-токнинг зичлиги (j =4…10 А/мм²).

11. Бирламчи чўлғам симидаги қувват йўқотилиши қуйидагича аниқланади:

Р_w₁ = I₁² · r_w₁ · b₁

бу ерда r_w₁- бирламчи чўлғам сими 1 метрининг солиштирма қаршилиги (r_w₁= 0,142 Ом/м);

b₁-бирламчи чўлғам симининг узунлиги (b₁ = 10 j W₁).

12. Бирламчи чўлғам симидаги қувват йўқотилиши қуйидагича аниқланади:

Р_w₂ = I₂² · r_w₂ ·b₂

бу ерда r_w2-иккиламчи чўлғам сими 1 метрининг солиштирма қаршилиги (r_w2= 0,015 Ом/м);

b₂-иккиламчи чўлғам симининг узунлиги (b₂ = 10 j W₂).

13. Магнит ўтказгичдаги қувват йўқотилиши симлардаги қувват йўқотилишларига эквивалентдир. Бундан келиб чиқиб трансформатордаги умумий қувват йўқотилишлари қуйидагича аниқланади:

Р_Тр = 2 · (Р_w₁ + Р_w₂)

4. Ҳисоблашни бажариш

Дастурий таъминотни ишга тушириш “Trans_hisob.exe” файлини икки марта босиш орқали амалга оширилади.

Очилган ойнада (1.2-расм) ҳисоблашнинг биринчи қисмида талаба ҳақидаги маълумотлар, минимал ва максимал тармоқ кучланишлари юкламадаги кучланиш ва ток, тўлдириш коэффициенти, фойдали иш коэффициенти, калит элементда кучланишнинг йўқотилиши ва ўзгартириш частотаси вариантга мувофиқ киритилади.

Берилганлар киритилгандан сўнг, “Берилганларни киритиш” тугмаси босилади. “2” тугмасини босиш ҳисоблашни иккинчи қисмига ўтишга олиб келади. Ҳисоблашнинг бошқа қисмларига ўтиш ҳам, шунга ўхшаш зарур берилганларни киритиш (ёки мос равишдаги ҳисоблаш маълумотларини олиш) орқали амалга оширилади.

1.2-расм. Берилганларни киритиш

“Ҳисоблашни тугатиш” тугмаси босилганидан кейин, ҳисоблаш натижалари “Trans_hisob.txt” файлида сақланади (1.3-расм).

1.3-расм. Ҳисоблаш натижалари

№2 амалий машғулот

Параметрик стабилизаторни ҳисоблаш

1. Назарий маълумот

Ўзгармас кучланиш параметрик стабилизаторларида ночизиқли элементлари сифатида стабилитронлар, стабисторлар ва майдоний транзисторлар қўлланилади. VD стабилитронда йиғилган параметрик стабилизаторнинг принципиал схемаси 2.1-расмда келтирилган бўлиб, R_б балласт резисторнинг қаршилиги шундай танланадики, ундаги кучланишнинг пасайиши (0.5...3) U_Ю ни ташкил қилиши керак. Кириш кучланиши ортганда U_ЧИҚ кучланиш ортади. Лекин VD стабилитрондаги унча катта бўлмаган DU_СТ кучланишнинг ўзгариши ундаги токнинг кескин ортишига олиб келади. Бунда R_б резистордаги кучланишнинг пасайиши ортади, R_Ю юкламадаги кучланиш эса сезиларсиз ўзгаради. Стабилизатор киришидаги U_КИР кучланишнинг ўзгариши R_б балласт резистордаги кучланишнинг ва стабилитрондаги кучланишнинг ўзгариши йиғиндисига тенг:

DU_КИР = DU_Rб+DU_СТ

U

Балласт резисторининг қаршилиги стабилизатор қаршилигидан анча катта (R_б>>R_СТ) эканлигини эътиборга олсак, у ҳолда кириш кучланишининг ҳар қандай ўзгариши стабилитроннинг R_СТ қаршилигида ажралади ва юкламадаги кучланиш ўзгаришсиз қолади.

VD1

Бу схеманинг камчиликларига ФИКнинг кичиклиги (0,3) стабилизаторнинг катта ички қаршилиги (5...20 Ом) ва чиқиш кучланишининг кичик диапазонга эгалигини киритиш мумкин. Стабилизаторнинг афзалликлари эса оддийлиги, ишончлилиги, ҳажмининг ва массасининг кичиклигидир.

2. Ҳисоблаш учун топшириқ

Параметрик стабилизаторни ҳисоблашга берилганлар қуйидагилар ҳисобланади:

1. U_ЧИҚ =U_СТ чиқиш кучланиши.

2. I_ЧИҚ =I_СТ чиқиш токи

3. DU_КИРкириш кучланишининг ностабиллиги.

4. r_Ю= U_СТ/ I_СТ юклама қаршилиги.

Аниқлаш талаб қилинади:

1. Стабилитрон тури;

2. Чеклаш резистори ва терморезисторнинг номиналлари.

3. К_СТ стабилизациялаш коэффициенти.

4. DU_КИР чиқиш кучланишининг ностабиллиги.

5. h стабилизаторнинг фойдали иш коэффициенти.

Топшириқ вариантлари 2.1-жадвалда келтирилган.

2.1-жадвал

№	U_ЧИҚ, В	I_ЧИҚ, мА	DU_КИР,%	№	U_ЧИҚ, В	I_ЧИҚ, мА	DU_КИР,%
1	2	3	4	1	2	3	4
1	9,1	33	5	41	13	12	10
2	3,3	33	8	42	15	10	15
3	3,9	30	10	43	16	9,4	12
4	4,7	26	15	44	18	8,3	6
5	5,6	21	12	45	20	7,5	9
6	6,8	18	6	46	22	6,8	14
7	3,3	15	9	47	24	6,3	18
8	3,9	15	14	48	27	180	20
9	4,7	13	18	49	32	150	5
10	5,6	11	20	50	39	130	8
11	9	9	5	51	47	110	10
12	8,5	7	8	52	56	96	15
13	6,8	120	10	53	68	75	12
14	0,7	22	15	54	82	60	6
15	6,2	20	12	55	100	50	9
16	6,8	20	6	56	4,7	26	14
17	7	18	9	57	5,6	21	18
18	7,5	17	14	58	6,8	18	10
19	8,2	15	18	59	3,3	15	15
20	9,1	100	20	60	3,9	15	12
21	1,3	100	5	61	4,7	13	6
22	1,9	12	8	62	5,6	11	9
23	6,8	12	10	63	9	9	14
24	6,4	12	15	64	8,5	7	18
25	6,8	81	12	65	6,8	120	20
1	2	3	4	1	2	3	4
26	3,3	70	6	66	0,7	22	5
27	3,9	58	9	67	6,2	20	8
28	4,7	55	14	68	6,8	20	10
29	5,6	45	18	69	7	18	15
30	6,8	37,5	20	70	7,5	17	12
31	3,3	37	5	71	8,2	15	6
32	5,6	37	8	72	9,1	100	9
33	4,7	26,5	10	73	1,3	100	14
34	5,6	22,4	15	74	1,9	12	18
35	7,5	20	12	75	6,8	12	12
36	8,2	18	6	76	6,4	12	6
37	9,1	16	9	77	6,8	81	9
38	10	15	14	78	3,3	70	14
39	11	14	18	79	3,9	58	18
40	12	13	20	80	4,7	55	10

3. Ҳисоблаш услуби

1. Стабилизациялаш кучланиши бўйича маълумотномадан r_СТ қаршиликка эга бўлган стабилитрон қуйидаги шартдан келиб чиқиб танланади:

U_ЧИҚ = U_СТ

2. Стабилизаторнинг мақбул қийматини ҳисобга олиб, R₀чеклаш резисторининг тахминий қийматини танланади ва унинг қиймати стандартга мувофиқ олинади.

3. Кириш токи ва зарур кириш кучланиши қуйидагича аниқланади:

I_КИР = I_СТ + I_ЧИҚ

U_КИР = U_ЧИҚ + I_КИР R₀

4. Стабилизациялаш коэффициенти қуйидагича аниқланади:

5. Чиқиш кучланишининг ностабиллиги қуйидагича аниқланади:

6. Стабилизаторнинг фойдали иш коэффициенти қуйидагича аниқланади:

7. R_Т терморезистор қаршилиги ҳисобланади ва унинг қиймати стандартга мувофиқ танланади.

R_Т= R_Ю– R₀– r_СТ

4. Ҳисоблашни бажариш

Дастурий таъминотни ишга тушириш “Рaram_stab_hisob.exe” файлини икки марта босиш орқали амалга оширилади.

Очилган ойнада (2.2-расм) ҳисоблашнинг биринчи қисмида талаба ҳақидаги маълумотлар, чиқиш кучланиши, чиқиш токи ва чиқиш кучланишининг ностабиллиги вариантга мувофиқ киритилади.

2.2-расм. Берилганларни киритиш

Берилганлар киритилгандан сўнг, “Берилганларни киритиш” тугмаси босилади. “2-қисм” тугмасини босиш ҳисоблашни иккинчи қисмига ўтишга олиб келади. Ҳисоблашнинг бошқа қисмларига ўтиш ҳам, шунга ўхшаш зарур берилганларни киритиш (ёки мос равишдаги ҳисоблаш маълумотларини олиш) орқали амалга оширилади.

“Ҳисоблашни тугатиш” тугмаси босилганидан кейин, ҳисоблаш натижалари “Рaram_stab_hisob.txt” файлида сақланади (2.3-расм).

2.3-расм. Ҳисоблаш натижалари

№3 амалий машғулот

ИМС асосидаги чизиқли стабилизаторни ҳисоблаш

1. Назарий маълумот

30 В гача чиқиш кучланишли компенсацион стабилизаторларда 142 ЕН сериядаги микросхемалар кенг қўлланилмоқда. Электр таъминоти манбалари учун бундай микросхемаларнинг учта тури ишлаб чиқарилмоқда:

1. чиқиш кучланиши ростланадиган стабилизаторлар (142 ЕН1; 142 ЕН2; 142 ЕН3; 142 ЕН4 ва ҳ.к.);

2. ўрнатилган кучланишли стабилизаторлар, лекин бунда чиқиш кучланишини ташқи бўлгич ёрдамида ростлаш мумкин бўлади (142 ЕН6);

3. ўрнатилган чиқиш кучланишли стабилизаторлар (142 ЕН5, 142 ЕН8, 142 ЕН9 ва бошқ.).

Ўрнатилган чиқиш кучланишли стабилизаторлар функционал тугалланган стабилизаторлар ҳисобланади. Улар дастлабки икки турдаги стабилизаторларга нисбатан каттароқ қувватга эга бўлиб, бундан ташқари кам сонли (учта ёки тўртта) чиқишларга эга бўлганлиги учун қўшимча элементлар ишлатилмайди ва электрон воситанинг ишончлилигини оширади.

Қуйида интеграл кучланиш стабилизаторларининг уланиш схемалари кўриб чиқилган. 142ЕН туркумдаги микросхемаларнинг асосий параметрлари 3.1-жадвалда келтирилган.

Берилган чиқиш кучланишларини олиш ва иш режимини яхшилаш учун микросхемага қўшимча компонентлар уланади. 3.1-расмда 142ЕН1А,Б и 142ЕН2А,Б микросхемаларнинг уланиш схемалари келтирилаган.

Микросхемаларнинг ишлаш барқарорлигини ошириш учун 6 ҳамда 8 ва 8 ҳамда 13 чиқишлар орасига С1 ва С2 қутбсиз конденсаторларни улаш тавсия қилинади. R1 ва R2 резисторлар ростланадиган чиқиш кучланиши бўлгичи, R3 юклама резистори, С3 ва С4 эса коррекцияловчи конденсаторлар ҳисобланади

Кириш кучланиши диапазони, В		3…15	+40… -40				9..35	9..35	9..35	20..40	20..40	20..40
Корпуснинг (⁰С) ҳароратидаги чиқиш токи (А)	+125						0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
	от –60 до +125	1,2	0,2	0,2	0,2	0,15
	от –20 до +80						1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
	от –40 до +100	2
	–60									0,5	0,5	0,5
Меърий иқлим шароитларидаги классификацион параметрлар	Кучланишнинг минимал пасайиши, В	2	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
	Ток бўйича ностабиллик, %/А	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67
	Кучланиш бўйича ностабиллик, %/В	0,05	0,0015	0,005	0,005	0,005	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
	Чиқиш кучланишининг рух. Этилад.оғиши,%	±2	±2	±2	±6,7	±6,7	±3	±3	±3	±2	±2	±2
	Номинал чиқш кучланиши, В	5	±15	±15	±15	±15	9	12	15	20	24	27
Шартли белгиланиши		142ЕН5А 142ЕН5Б 142ЕН5В 142ЕН5Г	142ЕН6А	142ЕН6Б	142ЕН6В	142ЕН6Г	142ЕН8А	142ЕН8Б	142ЕН8В	142ЕН9А	142ЕН9Б	142ЕН9В

Бўлгичнинг токи 1,5 мАдан кичик бўлмаслиги, R3 резистор орқали оқиб ўтадиган ток эса бўлгич токидан катта бўлиши керак. Конденсаторларнинг намунавий сиғимлари чиқиш кучланишининг 5 В дан кам бўлган сатҳларда қуйидагиларни ташкил қилади: С2 > 0,1 мкФ; СЗ = (5...10) мкФ.

142ЕН5А,Б,В,Г микросхемаларнинг асосий уланиш схемаси 3.2-расмда келтирилган.

Шунтловчи транзисторли ва токни чеклашли 142ЕН5 микросхема асосидаги стабилизатор схемаси 3.3-расмда келтирилган. Микросхеманинг максимал руҳсат этиладиган токи VT2 транзистори орқали оширилади.

I_бўсбўсағавий ток, ток бўйича ортиқча юкланишда VT2 транзистор статик кучайтириш коэффициентининг сезиларли оғиши билан аниқланадиган оғишга эга. Шунинг учун ортиқча юкланишларда маълум сатҳда токни чеклаш учун схемага VT1 транзистор ва R1 резистор киритилади

Схема қуйидаги тартибда ишлайди. Юклама токининг кичик қийматида R2 резистордаги кучланиш унча катта эмас ва VT2 транзистор ёпиқ бўлади. Юклама токи ортганида R2 резисторда кучланишнинг пасайиши ортади ва VT2 транзистор очилади. Бунда ток юкламага икки йўл микросхема ва шунтловчи транзистор орқали оқиб ўтади. Маълум ток қийматида R1 резистордаги кучланишнинг пасайиши VT2 транзисторнинг база-эмиттер ўтишини шунтлайди ва VT1 транзисторни очади. Шунга кўра юкламада қисқа туташув бўлганда ҳам юклама токи маълум сатҳда чекланади, микросхема эса қисқа туташган занжирдан ўз ички ҳимоя занжири орқали узилади.

2. Ҳисоблаш учун топшириқ

ИМС асосида чизиқли стабилизаторни (3.3-расм) ҳисоблашга берилганлар қуйидагилар ҳисобланади:

1. U_КИР кириш кучланиши.

2. U_ЧИҚ чиқиш кучланиши.

3. I_ЧИҚ чиқиш токи.

Аниқлаш талаб қилинади:

1. Интеграл стабилизатор тури.

2. Транзисторлар турлари ва уларнинг иш режимлари.

3. Чеклаш резисторларининг номиналлари.

Топшириқ вариантлари 3.1-жадвалда келтирилган.

3.1-жадвал

№	U_КИР, В	U_ЧИҚ, В	I_ЧИҚ, А	№	U_КИР, В	U_ЧИҚ, В	I_ЧИҚ, А
1	2	3	4	1	2	3	4
1	14±2	5	0,5	41	20±5	9	1,0
2	16±3	15	1,0	42	12±1	9	1,5
3	24±4	12	1,5	43	24±2	16	2,0
4	20±5	9	2,0	44	36±3	27	0,5
5	12±1	9	0,5	45	18±6	15	1,0
6	24±2	16	1,0	46	30±5	6	1,5
7	36±3	27	1,5	47	12±2	3	2,0
8	18±6	15	2,0	48	24±2	12	0,5
9	30±5	6	0,5	49	16±3	8	1,4
10	12±2	3	1,0	50	18±3	15	1,5
11	24±2	12	1,5	51	10±3	6	2,0
12	16±3	8	2,0	52	12±1	5	0,5
13	18±3	15	0,5	53	24±3	5,2	1,0
14	10±3	6	1,0	54	36±2	24	1,5
15	12±1	5	1,5	55	22±4	20	2,0
16	24±3	5,2	2,0	56	20±3	16	0,5
17	36±2	24	0,5	57	12±2	8	1,0
18	22±4	20	1,0	58	24±3	15	1,5
19	20±3	16	1,5	59	36±4	32	2,0
20	12±2	8	2,0	60	18±5	9	0,5
21	24±3	15	0,5	61	20±4	9	1,0
22	36±4	32	1,0	62	12±3	3	1,5
23	18±5	9	1,5	63	24±3	16	2,0
24	20±4	9	2,0	64	36±3	15	0,5
25	12±3	3	0,5	65	19±3	20	1,5
26	24±3	16	1,0	66	30±3	5	2,0
1	2	3	4	1	2	3	4
26	24±3	16	1,0	66	30±3	5	2,0
27	36±3	15	1,5	67	12±2	8	0,5
28	19±3	20	2,0	68	24±2	9	1,0
29	30±3	5	0,5	69	16±2	15	1,5
30	12±2	8	1,0	70	18±2	16	2,0
31	24±2	9	1,5	71	30±2	25	0,5
32	16±2	15	2,0	72	12±1	5	1,0
33	18±2	16	0,5	73	24±4	20	1,5
34	30±2	25	1,0	74	36±3	5	2,0
35	12±1	5	1,5	75	24±4	12	0,5
36	24±4	20	2,0	76	10±3	5	1,0
37	36±3	5	0,5	77	12±2	9	1,5
38	24±4	12	1,0	78	16±2	15	2,0
39	10±3	5	1,5	79	18±2	16	0,5
40	12±2	9	2,0	80	30±2	25	1,0

3. Ҳисоблаш услуби

1. 142ЕН туркумдаги микросхемалар фойдаланиладиган 3.3-расмдаги схема U_КИР кириш кучланиши, U_ЧИҚ чиқиш кучланиши ва I_ЧИҚчиқиш токи учун ҳисбланади. Схема юкламада қисқа туташув бўлганида токни берилган сатҳда чеклашни таъминлаши керак. Дастлаб интеграл микросхема тури танланади. Кейин юкламада қисқа туташув режимида транзисторда ажраладиган қувват шартидан келиб чиқиб, VT2 транзистор тури танланади. Токни чеклаш занжири максимал I_ЧИҚ=I_Кmaxюклама токини ҳисобга олиб ҳисобланади.

2. Юкламада қисқа туташувда VT2 транзисторда қуйидаги ифода орқали аниқланадиган қувват ажралади:

P_VT₂= U_ЧИҚ· I_ЧИҚ.

Чеклаш занжири компонентлари параметрларини ўзгаришларини (VT1 транзистор эмиттер-база ўтишидаги кучланиш ва R1 резисторнинг қаршилиги) ҳисобга олиб бу қувватни 30 фоизга ошириш ва қуйидагига тенг деб олиш тавсия қилинади:

P_VT₂ = 1,3 · P_VT₂

3. VT2 транзистор сифатида I_К коллектор токида b статистик кучайтириш коэффициентига эга бўлган транзистор танланади. Бунда база токи қуйидагича аниқланади:

I_БVT2 = I_Кmax/ (1 + b)

VT2 транзисторнинг U_БЭ кучланишини ва R2 резисторнинг қаршилигини ўзгаришини ҳисобга олиб, VT2 транзистор база токи 30 фоизга оширилади:

I _Б_VT_2.УВ= 1,3 · I_Б_VT₂.

4. VT1 транзистор тури танланади. Уни очилиши учун R1 резистордаги кучланишнинг пасайиши 0,65 В дан кам бўлмаслиги керак. Шундан келиб чиқиб, R1 резисторнинг қаршилмгм қуйидагича аниқланади:

R1= U_ЭБ_VT₂/ I_К_max_.

5. VT1 транзисторни очилишига олиб келадиган юклама минимал токининг ортиши mI_Б га тенг бўлади, бу ерда m коэффициент 0,1. ..0,9 чегараларда олинади. У ҳолда R2 резисторнинг қаршилиги қуйидагига тенг бўлади:

R2= U_ЭБVT2/ mI_{Б.VT2.ОРТ.}

4. Ҳисоблашни бажариш

Дастурий таъминотни ишга тушириш «Integr_stab_hisob.exe» файлини икки марта босиш орқали амалга оширилади.

Очилган ойнада (3.4-расм) ҳисоблашнинг биринчи қисмида талаба ҳақидаги маълумотлар, чиқиш кучланиши ва токи вариантга мувофиқ киритилади.

3.4-расм. Берилганларни киритиш

“Ҳисоблашни тугатиш” тугмаси босилганидан кейин, ҳисоблаш натижалари «Integr_stab_hisob.txt » файлида сақланади (3.5-расм).

3.5-расм. Ҳисоблаш натижалари

№4-амалий машғулот

Импульсли стабилизаторнинг кириш фильтрини ҳисоблаш

1. Назарий маълумот

Иккиламчи электр таъминоти манбаи таъминланадиган кириш ўзгарувчан ва ўзгармас электр энергияси манбалари кучланишлари турли сабабларга кўра номинал қийматларидан ±20…30 фоизларга кенг чегараларда ўзгаради.

Бундан ташқари, ишлаши жараёнда аппаратура истеъмол қиладиган ток ўзгаради. Шунинг учун кўп электр таъминоти манбалари таркибларида кучланиш ва ток стабилизаторлари бўлади. Стабилизаторлар оддий параметрик, компенсацион ва мураккаб импульсли стабилизаторларга бўлинади.

Бирламчи таъминот манбаига, одатда, кўп сонли турли электр энергияси истеъмолчилари уланади. Уларнинг ўзаро таъсирлашишини камайтириш учун импульсли кучланиш стабилизатори (ИКС) киришига L_КИРС_КИР силлиқловчи фильтр қўйилади ( 4.1-расм).

Бундай кириш фильтри ишининг характерли хусусияти L_КИР дросселда унча катта бўлмаган ўзгарувчан кучланиш ва С_КИР конденсатордан оқиб ўтадиган i_С токнинг катта сакрашсимон ўзгариши ҳисобланади.

4.2-расмда пасайтирувчи ва инвертирловчи импульсли стабилизаторларга ишлайдиган кириш фильтри элементлари учун токлар ва кучланишлар ўзгаришлари вақт диаграммалари келтирилган.

gТ вақт интервалида стабилизатор ростловчи транзистори орқали i_L дроссель токи ва конденсаторнинг i_С разрядлаш токи йиғиндисига тенг бўлган i_Ю ток оқиб ўтади.

Стабилизатор ростловчи транзистори ёпиқ бўлганида ((1-g)Т вақт интервалида) i_Ю=0 бўлади ва ва С_КИР конденсатор i_L=i_Сток билан зарядланади. Конденсатордаги кучланишнинг сакрашсимон ўзгариши унинг кетма-кет r_П эквивалент қаршилиги билан асосланади.

2. Ҳисоблаш учун топшириқ

Импульcли стабилизатор кириш фильтрини ҳисоблаш учун берилганлар қуйидагилар ҳисобланади:

1. U_Т таъминот кучланиши.

2. I_Ю юклама токи.

3. Ростловчи транзистор очиқ бўлганида дроссель орқали оқиб ўтадиган токнингDI_L ўзгариши.

4. f_ЎЗГ ўзгартириш частотаси.

5. Транзистор очиқ ҳолатининг минимал ва максимал g_мин ва g_макс давомийликлари.

6. Кириш фильтри дроссели орқали оқиб ўтадиган ток пульсациясининг I_L_~ рухсат этиладиган амплитудаси.

Аниқлаш талаб қилинади:

6. Кириш фильтри сиғими, тури ва фильтрдаги конденсаторлар сони.

7. gТ ва (1 -g_мин)Т вақт интервалларида битта конденсатор орқали ток импульсининг амплитудаси ва конденсатордаги кучланиш пульсациясининг амплитудаси.

8. Фильтр дросселининг индуктивлиги ва тури.

Топшириқ вариантлари 4.1-жадвалда келтириган.

4.1-жадвал

№	U_Т, В	I_Ю, А	DI_L, А	f_ЎЗГ, кГц	g_мин	g_макс	I_L_~, А
1	24±2	0,5	0,1	1	0,2	0,5	0,02
2	36±3	1,0	0,15	2	0,3	0,6	0,025
3	48±4	1,5	0,2	3	0,4	0,7	0,5
4	60±5	2,0	0,25	5	0,5	0,8	0,02
5	12±1	0,5	0,3	10	0,6	0,9	0,025
6	24±2	1,0	0,4	20	0,25	0,6	0,5
7	36±3	1,5	0,5	25	0,2	0,5	0,02
8	48±6	2,0	0,1	50	0,3	0,6	0,025
9	60±5	0,5	0,15	1	0,4	0,7	0,5
10	12±2	1,0	0,2	2	0,5	0,8	0,02
11	24±2	1,5	0,25	3	0,6	0,9	0,025
12	36±3	2,0	0,3	5	0,25	0,6	0,5
13	48±3	0,5	0,4	10	0,2	0,5	0,02
14	60±3	1,0	0,5	20	0,3	0,6	0,025
15	12±1	1,5	0,1	25	0,4	0,7	0,5
16	24±3	2,0	0,15	50	0,5	0,8	0,02
17	36±2	0,5	0,2	1	0,6	0,9	0,025
18	48±4	1,0	0,25	2	0,25	0,6	0,5
19	60±6	1,5	0,3	3	0,2	0,5	0,02
20	12±2	2,0	0,4	5	0,3	0,6	0,025
21	24±3	0,5	0,5	10	0,4	0,7	0,5
22	36±4	1,0	0,1	20	0,5	0,8	0,02
23	48±5	1,5	0,15	25	0,6	0,9	0,025
24	60±4	2,0	0,2	50	0,25	0,6	0,5
25	12±3	0,5	0,25	1	0,2	0,5	0,02
26	24±3	1,0	0,3	2	0,3	0,6	0,025
27	36±3	1,5	0,4	3	0,4	0,7	0,5
28	48±3	2,0	0,5	5	0,5	0,8	0,02
29	60±3	0,5	0,1	10	0,6	0,9	0,025
30	12±2	1,0	0,15	20	0,25	0,6	0,5
31	24±2	1,5	0,2	25	0,2	0,5	0,02
32	36±2	2,0	0,25	50	0,3	0,6	0,025
33	48±2	0,5	0,3	1	0,4	0,7	0,5
34	60±2	1,0	0,4	2	0,5	0,8	0,02
35	12±1	1,5	0,5	3	0,6	0,9	0,025
36	24±4	2,0	0,1	5	0,25	0,6	0,5
37	36±3	0,5	0,15	10	0,2	0,5	0,02
38	48±4	1,0	0,2	20	0,3	0,6	0,025
39	60±3	1,5	0,25	25	0,4	0,7	0,5
40	12±2	2,0	0,3	50	0,5	0,8	0,02

3. Ҳисоблаш услуби

1. С_КИР конденсатор орқали оқиб ўтадиган ток аниқланади:

I_С._КИР= I_Ю_._ЎР g_мин (1 -g_мин)

2. f_ЎЗГ ва U_С._макс> U_Т_._максларни ҳисобга олиб С1 сиғимли, r_П қаршиликка эга бўлган, I_С._т тасъир этиш токли ва рухсат этиладиган I_С._макс импульсли токли к5онденсатор тури танланади.

3. Конденсаторлар сони аниқланади:

N_С = I_С._КИР/ I_С._т

4. gТ ва (1 -g_мин)Т вақт интервалларида битта конденсатор орқали ток импульсининг амплитудаси қуйидагича аниқланади:

I_С.макс [gТ]= [I_Ю_._Ў_Р(1 -g_мин) + DI_L] / N_С

I_С.макс [Т]= I_Ю_._Ў_Рg_мин / N_С

5. Конденсатордаги кучланиш пульсациясининг амплитудаси қуйидагича аниқланади:

U_С_~= 0,5 I_Ю_._Ў_Р[(r_П / N_С) + g_мин (1 - g_мин) / (С1 f_ЎЗГ N_С)

6. Дросселнинг индуктивлиги қуйидагича аниқланади:

L_КИР = U_С_~ / 2 p f_ЎЗГ I_L_~

L1 дросселнинг қиймати стандартга мувофиқ танланади.

4. Ҳисоблашларни бажариш

Дастурий таъминотни ишга тушириш “Kir_fil’t_hisob.exe” файлини икки марта босиш орқали амалга оширилади.

Очилган ойнада (4.3-расм) ҳисоблашнинг биринчи қисмида талаба ҳақидаги маълумотлар, чиқиш кучланиши, чиқиш токи ва чиқиш кучланишининг ностабиллиги вариантга мувофиқ киритилади.

4.3-расм. Берилганларни киритиш

“Ҳисоблашни тугатиш” тугмаси босилганидан кейин, ҳисоблаш натижалари “Kir_fil’t_hisob.txt” файлида сақланади (4.4-расм).

4.4-расм. Ҳисоблаш натижалари

№5 амалий машғулот

Инвертор бошқариш қурилмасини ҳисоблаш

1. Назарий маълумот

5.1-расмда 530 сериядаги мантиқий микросхемалар асосида яратилган бошқариш қурилмасининг приципиал схемаси келтирилган. Қурилмада Т/2=30 мкс частотали қисқа импульсларни ишлаб чиқарадиган такт импульслари генератори (ТИГ) мавжуд бўлиб, унинг чиқиш DD1 (530 TM2 турдаги микросхема) ҳисоблаш триггери киришига уланади. DD1 ҳисоблаш триггери ўзаро бир-бирларидан 180 электр градусга сурилган бошқариш импульсларини ишлаб чиқаради.

5.1-расм. 530 сериядаги мантиқий микросхемалар асосида яратилган бошқариш қурилмасининг приципиал схемаси

Триггернинг парафаз чиқишлари DD2.1 ва DD2.2 микросхемалардаги (4ҲАМ-ЙЎҚ компонентли 530 ЛА1 турдаги) икки импульслар селекторлари биринчи киришларига уланади. Селекторларнинг иккинчи киришлари икки кутувчи мультвибраторлар чиқишларига уланади. Кутувчи мультвибраторлар триггерда яроқсиз бўлганида ва ТИГ синхронимпульслари йўқолганида электр таъминоти манбаини ҳимоялаш учун хизмат қилади. Кутувчи мультивибраторлар DD1 ҳисоблаш триггери қарама-қарши елкаси импульсни камайиши такти орқали ишга тушади ва Т/2 вақтдан каттароқ узунликдаги мусбат қутбли импульсларни ишлаб чиқаради. Триггер тўхтаганида ёки ТИГ импульслари йўқолганида кутувчи мультвибратор ишга тушмайди ва уларнинг чиқишларида мантиқий “0” сигнал шаклланади, бунда DD2.1 ва DD2.2 селекторлар ҳар иккила чиқишларида мантиқий “1” сигналлари шаклланади, DА1.1 ва DА1.2 дастлабки кучайтиргичлар чиқишларида эса мантиқий “0” сигналлар шаклланади. Бу сигналлар инвертор куч транзисторларини ёпади. Селекторларнинг учинчи киришлари умумлаштирилган ва инверторнинг “Ёқиш” киришига уланади.

“Ёқиш” киришга мантиқий “1” сигнали берилганда селекторлар орқали импульсларни ўтишига рухсат берилади, мантиқий “0” сигнали берилганда эса импульслар ўтиши таъқиқланади, бу юқори вольтли электр таъминоти манбаини узилишига олиб келади. Селекторларнинг тўртинчи киришлари умумлаштирилган ва инверторнинг “ҲК” ҳимоя киришига уланади. “ҲК” ҳимоя кириши ҳимоя қурилмаси киришига уланади. Ҳимоялаш қурилмасининг принципиал схемаси 5.2-расмда келтирилган.

Ҳимоялаш қурилмасини бажарувчи компоненти (RS- триггер) 2ҲАМ-2ЁКИ-ЙЎҚ мантиқий схемадаги 530 ЛР2 турдаги (DD2.1, DD2.2) микросхемада йиғилган R триггер киришига (ТД киришига) куч трансформаторлари эмиттер занжирларига қўйилган датчикдан сигнал берилади.

Авария импульси шакллантиргичи DD1 ва DD2 мантиқий компонентларда 530 ЛР2 микросхемада бажарилган. “ОК” киришга электр таъминоти манбаи чиқишидаги кучланиш берилган қийматидан ортиқ кучланишни характерловчи мантиқий “1” импульс берилади. “ОК” киришга бериладиган мантиқий “0” импульси чиқишдаги кучланиш берилган қийматдан кўп эмаслигини билдиради. “ОК” киришга бериладиган мантиқий “0” импульси электр таъминоти манбаи чиқишидаги кучланишдан паст эканлигини билдиради. “Ёқиш” киришга ўрнатилган +5 кучланиш берилади. R1 резистор ва С1 конденсатор шундай танланадики, бошланғич ўрнатиш импульслари узунликлари электр таъминоти манбаини чиқишига режимга кучланиш вақтидан катта бўлиши керак. Электр таъминоти манбаини ёқилмасдан олдин ҳимоя занжирининг барча киришларида ва ҳимоя киришининг чиқишида мантиқий “0” импульслари бўлади, бу электр таъминоти манбаини ёқишга имкон беради.

“Ёқиш” киришга +5 В кучланиш берилганида DD1.1 элемент чиқишида мантиқий “0”, DD1.2 элемент чиқишида эса мантиқий “1” сигнали шаклланади. Бу ТИ киришга бериладиган синхронимпульсга RS – триггер “Q” чиқишида мантиқий “1” сигналини ўрнатиш имконини беради. RS – триггер бошқариш импульсларини инвертор калит компонентлари чиқишларига ўтишига рухсат беради. Агар электр таъминоти манбаи чиқишида ўрнатилган меъёр чегараларидаги кучланиш бўлса, у ҳолда “ОК” киришда мантиқий “0” сигнали сақланади, “БК” киришда эса “1” сигнали ўрнатилади. Бу ёқиш сигналини тасдиқлайди. Электр таъминоти манбаи чиқишида ортиқча кучланиш ёки қисқа туташув бўлганида “ТД” киришда мантиқий “1” сигнали, “Q” чиқишда эса мантиқий “0” сигнали шаклланади., бу инвертор транзисторларини ёпилишига олиб келади. Чиқишда “ТИ” такт импульси орқали яна мантиқий “1” сигнали шаклланади, бу электр таъминоти манбаини ёқилишига олиб келади.

Агар юклама токи номиналдан 30-50% ортса, юқорида айтилган қайта уланишлар чиқишдаги кучланишни камайишига ва юклама токини чекланишига олиб келади, яъни электр таъминоти манбаи юклама токини стабиллаш режимига ўтади.

Сезиларли қайта юкланишда ёки қисқа туташувда чиқишдаги кучланиш белгиланган сатҳдан камаяди, “БК” ва “S” киришларда мантиқий “0” импульси шаклланади, у “ТИ” импульсларини ўтишини тўхтатади ва электр таъминоти манбаини ўчишига олиб келади. Электр таъминоти манбаининг қайта ёқилиши “Ёқиш” киришдан +5 В кучланиш олингандан кейингина бу кучланиш қайта берилгандан сўнг амалга оширилади.

Электр таъминоти манбаи чиқишидаги кучланишни ортишини характерлайдиган чиқиш кучланишини берилган сатҳда чеклаш шунга ўхшаш “ПН” киришга импульслар бериш орқали амалга оширилади.

Аввал айтиб ўтилганидек, электр таъминоти манбаи чиқиш кучланишини стабилизациялаш ва ростлаш инвертор куч транзисторлари базалари токларини DD1.1, DD1.2 транзисторлардаги ва DА1.3, DА1.4 транзисторлардаги эмиттер қайтаргичдан иборат дастлабки кучайтиргичнинг U_ТА кириш кучланишини ўзгартириш орқали амалга оширилади (5.1-расм).

R11, R12, R14 резисторлар ва DА2.3, DА2.4 диодлар эмиттер қайтаргичлар чиқишларига уланган инвертор куч транзисторлари база токларини чеклаш учун хизмат қилади. DА2.1 ва DА2.2 транзисторлар инвертор транзисторларини форсирланган ёпилиши учун хизмат қилади.

Транзистор базасига ёпадиган кучланиш берилганда (масалан, б1) дастлабки кучайтиргич (DА1.2) бошқа елка импульси билан DА2.2 транзистор очилади ва у (б1) куч транзистори база-эмиттер ўтишига С1 конденсаторнинг кучланишини тескари қутбда қўяди, натижада куч транзистори ёпилади.

(R15) ток датчиги куч транзиторлари эмиттерларига қўйилган. R16 резистор куч транзисторлари иш режимларини тенглаш учун хизмат қилади. Бу резистордаги кучланиш тахминан 0,7 В га тенг олинади.

Бошқариш қурилмаси куч транзисторлари коллектор токларини I_К.мин … I_К.макс чегараларда ростлашни таъминлаши керак.

2. Ҳисоблаш учун топшириқ

Инвертор бошқариш қурилмасини ҳисоблаш учун берилганлар қуйидагилар ҳисобланади:

1. Куч транзисторлари коллектор токларини I_К.мин … I_К.макс ростлаш чегаралари.

2. R1, R5, R7, R11, R13, R17 резисторлар қаршиликлари қийматлари.

Аниқлаш талаб қилинади:

3. Дастлабки кучайтиргич транзисторлари тури.

4. Инвертор транзисторлари база токларининг ўзгариш чегаралари.

5. Чеклаш резисторлари орқали оқиб ўтадиган максимал ва минимал токлар.

6. Кучайтирувчи транзисторлар иш режимлари.

Топшириқ вариантлари 5.1-жадвалда келтирилган.

5.1-жадвал

№	I_К.мин, А	I_К.макс, А	R1, Ом	R5, Ом	R7, Ом	R11, Ом	R13, Ом	R17, Ом
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	0,2	0,5	240	100	2000	24	24	100
2	0,5	1,0	300	110	2200	27	22	91
3	0,5	0,9	270	120	2400	22	30	120
4	0,2	0,8	220	130	2700	30	20	130
5	0,1	0,5	200	91	1800	18	33	110
6	0,4	1,0	240	82	2000	39	16	150
7	0,5	1,0	300	100	2200	20	27	82
8	0,4	0,8	270	110	2400	24	27	100
9	0,25	0,5	220	120	2700	27	24	91
10	0,3	1,0	200	130	1800	22	22	120
11	0,1	0,6	240	91	2000	30	30	130
12	0,01	0,2	300	82	2200	18	20	110
13	0,15	0,5	270	100	2400	39	33	150
14	0,2	1,0	220	110	2700	20	16	82
15	0,6	1,0	200	120	1800	24	27	100
16	0,09	0,5	240	130	2000	27	27	91
17	0,05	0,5	300	91	2200	22	24	120
18	0,1	1,0	220	100	2700	18	30	110
19	0,08	0,5	200	110	1800	39	20	150
20	0,08	0,6	240	120	2000	20	33	82
21	0,2	0,6	300	130	2200	24	16	100
22	0,5	0,9	270	91	2400	27	27	91
23	0,6	0,9	220	82	2700	22	27	120
1	2	3	4	5	6	7	8	9
24	0,08	0,18	200	100	1800	30	24	130
25	0,2	0,7	240	110	2000	18	22	110
26	0,4	1,0	300	120	2200	39	30	150
27	0,09	0,14	270	130	2400	20	20	82
28	0,06	0,16	220	91	2700	24	33	100
29	0,1	0,5	200	82	1800	27	16	91
30	0,2	1,0	240	100	2000	22	27	120
31	0,04	0,15	300	110	2200	30	27	130
32	0,08	0,20	270	120	2400	18	24	110
33	0,1	0,6	220	130	2700	39	22	150
34	0,6	1,0	200	91	1800	20	30	82
35	0,1	0,4	240	82	2000	24	20	100
36	0,15	0,06	300	100	2200	27	33	91
37	0,025	0,5	270	110	2400	22	16	120
38	0,4	1,2	220	120	2700	30	27	130
39	0,8	1,5	200	130	1800	18	27	110
40	0,7	1,4	180	91	1800	39	15	150

3. Ҳисоблаш услуби

1. Ҳисобланадиган бошқариш қурилмасининг схемаси 5.1-расмда келтирилган. Вариантда берилганлардан келиб чиқиб, дастлабки кучайтиргич учун h_21Э.мин ва h_{21Э.макс}параметрларга эга бўлган транзистор тури танланади. Шундай қилиб, бошқариш қурилмаси қуйидаги чегараларда инвертор транзисторларининг база токларини бошқарилишини таъминлаши керак:

I_Б.макс= I_К.макс/ h_21Э.мин

I_Б.мин= I_К.мин/ h_{21Э.макс}

2. Чеклаш резисторлари орқали оқиб ўтадиган максимал ток қуйидагича аниқланади:

I_чек_._макс= I_Б.макс+ U_{ЭБ.макс}/R17

где U_{ЭБ.макс}= 0,8 В.

3. DА1.3 ва DА1.4 транзисторлари максимал база токлари қуйидагига тенг бўлади:

I_Б. _D_А1.3 = I_чек_._макс/ h_21Э._D_А1.3._мин

4. Дастлабки кучайтиргич коллекторидаги зарур максимал кучланиш қуйидагича аниқланади:

U_{КЭ.П.макс} = I_Б. _D_А1.3 · R5 + U_D_А1.3 + I_чек_._макс· (R11 + R13) + U_D_А2.3 + U_Б1Э

где U_D_А1.3 = U_D_А2.3 = U_Б1Э = 0,7 В.

5. DА1.1 транзистор ёпиқ бўлгандаги коллектор токи қуйидагича аниқланади:

I_К. _D_А1.1 = I_Б. _D_А1.3 + U_{КЭ.П.макс} / R7

6. Тескари алоқа манбаи максимал токи қуйидагича аниқланади:

U_{ОС.макс} = U_{КЭ.П.макс} + I_К. _D_А1.1 · R1

7. Чеклаш резисторлари орқали оқиб ўтадиган минимал ток қуйидагича аниқланади:

I_огр._мин= I_Б.мин+ U_ЭБ.мин/R17

8. DА1.3 ва DА1.4 транзисторлари минимал база токлари қуйидагига тенг бўлади:

I_Б. _D_А1.3.мин = I_чек_._мин/ h_21Э._D_А1.3._мин

9. Дастлабки кучайтиргич коллекторидаги зарур минимал кучланиш қуйидагича аниқланади:

U_{КЭ.П.мин} = I_Б. _D_А1.3 · R5 + U_D_А1.3 + I_огр._мин· (R11 + R13) + U_D_А2.3 + U_Б1Э

где U_D_А1.3 = U_D_А2.3 = U_Б1Э = 0,5 В.

4. Ҳисоблашларни бажариш

Дастурий таъминотни ишга тушириш “Invertor_boshqarish_qurilmasi_hisob.exe” файлини икки марта босиш орқали амалга оширилади.

Очилган ойнада (5.3-расм) ҳисоблашнинг биринчи қисмида ҳисобланадиган бошқариш қурилмасининг схемаси очилади.

“2” тугмасини босиш ҳисоблашни иккинчи қисмига ўтишга олиб келади. Очилган ойнада (5.4-расм) талаба ҳақидаги маълумотлар, дастлабки кучайтиргич транзисторлари коллектор токи ўзгаришларининг чегаралари ва чеклаш резисторларининг қийматлари киритилади. Сўнг вариантда берилганларга мувофиқ дастлабки кучайтиргичлар учун h_21Э.мин и h_{21Э.макс} параметрларга эга бўлган транзисторлар танланади ва уларнинг маълумотлари киритилади.

Берилганлар киритилгандан сўнг, “Берилганларни киритиш” тугмаси босилади. “3” тугмасини босиш ҳисоблашнинг учинчи қисмига ўтишга олиб келади.

5.3-расм. Ҳисобланадиган бошқариш қурилмасининг схемаси

5.4-расм. Берилганларни киритиш.

Очилган ойнада (5.5-расм) ҳисоблаш натижалари инвертор транзистори база токининг ўзгариш чегаралари, DА1.1 ва DА1.2 транзисторларнинг коллекторидаги максимал ва минимал кучланишлар, DА1.1 ва DА1.2 транзисторларнинг ёпиқ ҳолатидаги коллектор токи, чеклаш резисторлари орқали оқиб ўтадиган максимал ва минимал токлар, DА1.3 ва DА1.4 транзисторларнинг максимал ва минимал база токлари, тскари алоқа манбасидаги максимал кучланиш очилади.

5.5-расм. Ҳисоблашни тугатиш

“Ҳисоблашни тугатиш” тугмаси босилганидан кейин, ҳисоблаш натижалари “Invertor_boshqarish_qurilmasi_hisob.txt” файлида сақланади (5.6-расм).

5.6-расм. Ҳисоблаш натижалари.

№6 амалий машғулот

Кучланиш ўзгартиргичини ҳисоблаш

1. Назарий маълумот

Кўчма телекоммуникация аппаратураларини электр энергияси билан таъминлашда бирламчи электр энергияси сифатида кичик кучланишли ўзгармас ток манбалари (галъваник элементлар, аккумуляторлар, термогенераторлар, қуёш ва атом батереялари) ишлатилади. Турли хилдаги телекоммуникация аппаратураларининг электр таъминоти учун эса турли номиналдаги ўзгармас ва ўзгарувчан кучланишлар зарур бўлади. Шунинг учун бир номиналдаги ўзгарувчан ёки ўзгармас кучланишни иккинчи номиналдаги ўзгарувчан ёки ўзгармас кучланишга ўзгартириш талаб қилинади. Бу вазифани ўзгартиргичлар бажаради. Ўзгартиргичлар электр таъминот манбаи кучланишини аппаратуралар алоҳида қисмларини электр таъминоти учун талаб қилинган турдаги ва номиналдаги кучланишларга ўзгартириб бериш учун хизмат қилади.

Агар ўзгартиргич чиқишида ўзгармас кучланиш олиниши талаб қилинса, у ҳолда инвертордан кейин тўғрилагич ва фильтр қўйилади. конверторлашдан иборат бўлади.

                                               Тр

                Б

       Б                                                         У₁

Транзисторли ўз-ўзидан қўзғатишли ўзгартиргичлар (автогенераторлар) ўзгармас кучланишни ўзгартириш жараёнини 6.1-расмда келтирилган схемадан фойдаланган ҳолда тушунтириш мумкин. Ўзгармас ток манбаи аккумулятор батареяси Б ҳисобланиб, ундан унча катта бўлмаган U_кир кучланиш Тр трансформаторга берилади. Тр трансформатор ўзгарувчан кучланишнинг шаклланиши ва унинг қийматини ўзгартириш учун хизмат қилади. Аккумулятор кучланиши ўзгармас бўлганлиги учун аккумулятор ва трансформатор орасига ўзгармас ток занжирини даврий равишда узиш ва улаш мақсадида 350...400 Гцли ток узгичи қўйиш зарур. Ўзгармас ток узгичи сифатида транзисторли генератор Г хизмат қилади.

6.1-расм. Автогенераторнинг принципиал схемаси

Трансформатор бирламчи чўлғамидаги токнинг узилиши магнит ўтказгичда вақт бўйича ўзгарувчан Ф(t) магнит оқимини вужудга келтиради. Натижада чўлғамларда магнит оқими ўзгариш тезлигига ва чўлғам ўрамлар сонига пропорционал бўлган ЭЮК индукцияланади. Шундай қилиб, ўзгармас кучланишдан тўғри бурчакли импульслар шаклидаги ўзгарувчан кучланиш олинади, яъни инверторлаш амалга оширилади. Тўғри бурчакли импульслар трансформатор ёрдамида амплитуда бўйича ўзгартирилади ва кейин Ф силлиқловчи филътрли Т тўғрилагичга берилади. Тўғрилагич чиқишидан ўзгармас кучланиш олинади. Бундай ўзгартиргич конвертор дейилади. Унинг чиқишидан кириш кучланишидан талаб қилинган қийматга фарқланувчи ўзгармас кучланиш олинади.

Ўз-ўзидан қўзғатишли транзисторли бир тактли ўзгартиргич (6.2-расм) принципиал схемаси U_кир ўзгармас кучланиш манбаи автогенератор схемаси бўйича калит режимда ишловчи VТ транзисторда йиғилган ток узгичи, магнит ўтказгичи тўғри бурчакли гизтерезис ҳалқали импульс трансформатор Т1, бир ярим даврли тўғрилагич ва юкламадан ташкил топган.

Ўзгартиргичнинг ишлаш принципи импульс трансформатори бирламчи чўлғамида калит равишда ишловчи VТ транзистор ёрдамида ўзгармас токни узишга асосланган.

6.2-расм. Автогенераторнинг принципиал схемаси

Коллектор занжирига U_кир ўзгармас кучланиш қўйилганда трансформаторнинг W_к бирламчи чўлғамидан ток оқиб ўта бошлайди. Уланиш моментидан бошлаб ток оний равишда эмас, маълум қонун бўйича ортади. Шунинг учун ток импульс трансформатори магнит ўтказгичида ўсувчи магнит оқимини вужудга келтиради. Бу ўзгарувчан магнит оқими W_б тескари алоқа чўлғамида ўзиндукцион ЭЮКни вужудга келтиради. W_б тескари алоқа чўлғамининг учлари база-эмиттер оралиққа шундай уланганки, коллектор токи ортганда базага оғувчи потенциал келади. Транзистор очила бориб, бундан кейинги коллектор токининг ортишига имконият яратади, яъни схемада мусбат тескари алоқа амалга оширилади. Коллектор ва база токларининг бундай кўчкисимон равишда тез ортиши магнит оқими тўйингунча давом этади. Кейин бу токларнинг ортиши тўхтайди ва ўзгармас токда трансформатор чўлғамларида ЭЮК индукцияланмайди. Натижада транзистор базасига очувчи потенциал келмайди ва у ёпила бошлайди.

Транзистор ёпилишидаги коллектор токининг камайиши қарама-қарши йўналишдаги ЭЮКни ҳосил қилади ва базага транзисторни ёпувчи кучланиш берилади. Бирламчи чўлғам токи узилади. Шундай қилиб, транзистор, импульс трансформатори ва таъминот манбаи кучланиш бўйича трансформаторли тескари алоқали релакцион генераторни ташкил қилади. У ўзгармас токнинг узилишини таъминлайди. Трансформаторнинг иккинчи чўлғамидан ўша частота ва қутбдаги, лекин амплитудаси ортган шаклдаги импульслар олинади. Бу импульслар VД диодда йиғилган тўғрилагичга берилади. Тўғрилагичдан кейин R_Ю юкламада талаб қилинган қийматдаги ўзгармас кучланиш шаклланади.

Бир тактли ўзгартиргичнинг афзаллиги унинг схемасининг соддалиги ва ишончлилигидир. Камчилиги эса магнит ўтказгичнинг доимий магнитланиш натижасида коллектор чўлғамидан ток фақат бир йўналишда оқиб ўтади.

Энг содда тузилган икки тактли ўзгартиргич схемасида Т1 куч трансформаторининг икки бирламчи чўлғами VТ1 ва VТ2 транзисторлари базалари билан уланган, бирламчи таъминот манбаи U_КИР эса транзисторлар эмиттерлари ва Т2 трансформатор бирламчи ярим чўлғамлари ўрта нуқтаси орасига қўйилган (6.3-расм).

6.3-расм. Мустақил қўзғатишли ўзгартиргичнинг принципиал схемаси

Куч транзисторлари навбатма-навбат тўйинади. Бунинг учун Т1 қўзғатувчи трансформаторнинг иккиламчи чўлғамидан уларнинг базаларига мос узунликдаги импульслар берилади. Т2 трансформаторнинг иккиламчи чўлғамидан олинадиган чиқиш кучланиши импульсларининг узунлиги очувчи импульслар узунлигидан транзисторлар базаларидаги асосий бўлмаган ташувчиларнинг заряд сўриш вақти т_р га катта. Агар очувчи импульслар узунлиги Т/2-т_р га тенг деб олинса, чиқишда меандр шаклдаги ўзгарувчан кучланиш олинади. Бундай шаклдаги кучланиш тўғрилагичда фильтрсиз ўзгармас кучланишга айлантирилади. Агар куч транзисторларини нолли узилишсиз тўғри бурчакли кучланиш импульслари билан қўзғатилса (6.4д-расм), у ҳолда базадаги асосий бўлмаган ташувчиларнинг заряд сўриш вақтига тенг бўлган вақтда ҳар иккала транзистор очиқ бўлади, бу эса куч трансформатори бирламчи чўлғамининг қисқа вақтли туташувига тенгдир. Бундай ҳар бир ярим давр охиридаги қисқа вақтли туташувларнинг салбий оқибатларини бартараф қилиш учун инвертор схемасига қўшимча элементлар киритиш лозим бўлади.

6.4-расм. Мустақил қўзғатишли ўзгартиргичнинг вақт диаграммалари

Инвертор актив-индуктив характеридаги юкламада ишлаганида юклама токи қутбларининг ўзгариши моментлари чиқиш кучланиш қутблари ўзгариши моментларига, шунингдек, куч транзисторларини қайта уланиш моментларига нисбатан кечга қолади. Бу ҳар бир ярим даврнинг бошланғич қисмида куч транзистори орқали тескари йўналишда ток ўтишига, яъни тескари токни вужудга келишига олиб келади.

Транзистор орқали оқиб ўтадиган тескари ток импульси ўз йўналишини ўзгартирмаган юклама токи трансформаторнинг бошқа бирламчи чўлғамига ва куч транзисторига трансформацияланади. Инверс режимда ишлаётган транзисторнинг ток бўйича кучайтириш коэффиценти кичик бўлади. Бундай коллектор токида транзистор тўйиниш режимидан чиқиб кетиши мумкин, бу куч занжиридаги қўшимча қувват исрофларига ва транзисторнинг куйишига олиб келиши мумкин.

Куч транзистори орқали оқиб ўтадиган тескари токни камайтириш учун инвертор схемасида куч транзисторларига параллел равишда шунтловчи VД1 ва VД2 диодлар уланади. Бундай диодлар агар инвертор салт ишлаганида ишлай олса ҳам, юклама равишда қўйилиши мумкин. Бунда индуктив ток ҳисобланган VТ1 трансформаторнинг магнитлаш токи ярим даврининг бир қисми давомида тескари йўналишда оқиб ўтади. Баъзида шунтловчи диодларнинг йўқлигида бундай магнитловчи ток куч транзисторларини ишдан чиқишига олиб келиши мумкин.

2. Ҳисоблаш учун топшириқ

Кучланиш ўзгартиргичини хисоблашга берилганлар қуйидагилар ҳисобланади:

1. U_Т кириш кучланиши.

2. U₀ чиқиш кучланиши

3. I_Ю юклама токи.

4. U₀_V тўғриланган кучланиш пульсацияси.

Аниқлаш талаб қилинади:

1. Диодли кўприк тури.

2. Калит транзисторлар турлари ва уларнинг иш режимларини аниқлаш.

3. Базавий ва силжитиш резисторларининг номиналлари.

4. Фильтр сиғими ва тури.

Топшириқ вариантлари 6.1-жадвалда келтирилган.

6.1-жадвал

№	U_Т, В	U₀, В	I₀, А	U₀_V, В	№	U_Т, В	U₀, В	I₀, А	U₀_V, В
1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
1	24	4	1	0,1	41	12	20	0,5	0,1
2	36	3	0,5	0,2	42	24	9	0,4	0,2
3	48	40	0,2	0,3	43	36	15	1	0,3
4	60	4	1,5	0,4	44	48	42	0,5	0,4
5	12	32	0,25	0,5	45	60	35	0,2	0,5
6	24	5	1	0,1	45	12	4	1,5	0,1
7	36	27	0,4	0,2	47	24	3	0,5	0,2
8	48	5,2	1	0,3	48	36	40	1	0,3
1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
9	60	15	2	0,4	49	48	4	0,4	0,4
10	12	6	1,4	0,5	50	60	32	1	0,5
11	24	20	0,8	0,1	51	12	5	2	0,1
12	36	9	0,3	0,2	52	24	27	1,4	0,2
13	48	15	0,5	0,3	53	36	5,2	0,8	0,3
14	60	42	0,25	0,4	54	48	15	0,3	0,4
15	12	35	0,5	0,5	55	60	6	0,5	0,5
16	24	4	2	0,1	56	12	20	0,15	0,1
17	36	3	1	0,2	57	24	9	0,5	0,2
18	48	40	0,5	0,3	58	36	15	2	0,3
19	60	4	2	0,4	59	48	42	1	0,4
20	12	32	0,5	0,5	60	60	35	0,5	0,5
21	24	5	1	0,1	61	12	4	2	0,1
22	36	27	0,2	0,2	62	24	3	0,5	0,2
23	48	5,2	1,5	0,3	63	36	40	0,15	0,3
24	60	15	0,2	0,4	64	48	4	0,2	0,4
25	12	6	0,8	0,5	65	60	32	0,25	0,5
26	24	20	0,8	0,1	66	12	5	0,2	0,1
27	36	9	1	0,2	67	24	27	0,8	0,2
28	48	15	1	0,3	68	36	5,2	0,8	0,3
29	60	42	0,15	0,4	69	48	15	0,1	0,4
30	12	35	0,5	0,5	70	60	6	1	0,5
31	24	4	1	0,1	71	12	20	0,25	0,1
32	36	3	1	0,2	72	24	9	0,25	0,2
33	48	40	0,3	0,3	73	36	15	1	0,3
34	60	4	2	0,4	74	48	42	0,15	0,4
35	12	32	0,4	0,5	75	60	35	0,3	0,5
36	24	5	1,2	0,1	76	12	4	2	0,1
37	36	27	0,9	0,2	77	24	3	0,4	0,2
38	48	5,2	1,4	0,3	78	36	40	1,2	0,3
39	60	15	0,1	0,4	79	48	4	1,5	0,4
40	12	6	1	0,5	80	60	32	0,1	0,5

3. Ҳисоблаш услуби

1. Берилган юклама токи ва тўғриланган кучланиш бўйича тўғрилагич учун диод қуйидаги шартдан келиб чиқиб танланади:

I_ТЎҒ_._Ў_Р ³ 0,5 · I_Ю .

Бундан ташқари, диодлардаги рухсат этиладиган максимал тескари кучланиш U_ТЕС тўғрилаш схемасида диодларга қўйиладиган тескари кучланишдан катта бўлиши керак:

U_ТЕС³ (p/2) · U_Ю ·1,2

2. Транзисторларни коммутациялайдиган ток тахминан қуйидаги ифода орқали аниқланади:

I_К_._ТЎЙ= (U₀· I₀+ 2 · U_VD)/ U₀ · h_Тр

бу ерда U_VD-тўғрилаш диодидаги кучланишнинг пасайиши (U_VD= 0,6…1 В);

h_Тр-трансформаторнинг фойдали иш коэффициенти (h_Тр= 0,85…0,95)

3. Транзистор коллекторидаги кучланишнинг амплитудаси қуйидагича аниқланади:

U_КЭ._макс = 2,4 · U_Т

4. Олинган I_К._ТЎЙи U_КЭ._макс қийматлар бўйича транзистор тури танланади ва унинг I_{К. макс}, U_КЭ._макс, U_КЭ.на_с, U_БЭ._ТЎЙ, I_КБ0, h_21Эпараметрлари ёзиб олинади. Танланган транзистор турини ҳисобга олиб коллектор токи қуйидаги ифода орқали аниқлаштирилади:

I_К._ТЎЙ= (U₀ · I₀+ 2 · U_VD)/ (U₀- U_БЭ._ТЎЙ) · h_Тр

5. Транзисторнинг силжитиш занжири ҳисобланади. Транзисторнинг база токи қуйидаги ифода орқали аниқланади:

I_Б._ТЎЙ = 2 · I_К._ТЎЙ/ h_21Э.мин

6. Базавий резисторнинг қуйидаги ифода орқали аниқланади:

R_Б= (U_Б - U_БЭ._ТЎЙ) / I_Б._ТЎЙ

бу ерда U_Б–база кучланиши (U_Б = 3…5 В).

R_Б резистор стандартга мувофиқ танланади.

Транзисторнинг база токи аниқлаштирилади:

I_Б._ТЎЙ = (U_Б - U_БЭ._ТЎЙ) / R_Б

7. Базавий резисторларда ажраладиган қувват қуйидаги ифода орқали аниқланади:

Р_RБ= I²_Б._ТЎЙ · R_Б

8. Силжитиш резисторининг қаршилиги қуйидаги ифода орқали аниқланади:

R_С_ИЛ = U₀· R_Б/ U_RБ

бу ерда U_R-базавий резисторда кучланишнинг пасайиши (U_RБ = I_Б._ТЎЙ · R_Б).

R_С_ИЛ резистор стандартга мувофиқ танланади.

9. R_С_ИЛрезистор орқали оқиб ўтадиган ток қуйидаги ифода орқали аниқланади:

I_С_ИЛ = U_Т / (R_Б+ R_С_ИЛ)

10. Силжитиш резисторида ажраладиган қувват қуйидаги ифода орқали аниқланади:

Р_Rсил= I²_С_ИЛ · R_С_ИЛ

11. Силлиқловчи фильтрнинг талаб қилинадиган сиғими қуйидаги ифода орқали аниқланади:

С_Ф = 1,22 · (U₀ · I₀+ 2 U_VD) 0,2 · 10^-6/ U₀

бу ерда t-ўзгартиргич импульси фронтининг узунлиги (t = (1…..10) ·10^-6).

С_Ф конденсатор стандартга мувофиқ танланади.

4. Ҳисоблашни бажариш

Дастурий таъминотни ишга тушириш “Kuchlanish_uzg_hisob.exe” файлини икки марта босиш орқали амалга оширилади.

Очилган ойнада (6.5-расм) ҳисоблашнинг биринчи қисмида талаба ҳақидаги маълумотлар, кириш кучланиши, юкламадаги ток ва кучланиш ва тўғриланган кучланишнинг пульсацияси вариантга мувофиқ киритилади. Кейин маълум шартларга мувофиқ диодли кўприк тури танланади ва унинг параметрлари киритилади.

Берилганлар киритилгандан сўнг, “Берилганларни киритинг” тугмаси босилади. “2” тугмасини босиш ҳисоблашни иккинчи қисмига ўтишга олиб келади. Ҳисоблашнинг бошқа қисмларига ўтиш ҳам, шунга ўхшаш зарур берилганларни киритиш (ёки мос равишдаги ҳисоблаш маълумотларини олиш) орқали амалга оширилади.

6.5-расм. Берилганларни киритиш

“Ҳисоблашни тугатиш” тугмаси босилганидан кейин, ҳисоблаш натижалари “Kuchlanish_uzg_hisob.txt” файлида сақланади (6.6-расм).

6.6-расм. Ҳисоблаш натижалари

№7 амалий машғулот

Транзисторли компенсацион стабилизаторни ҳимоялаш

қурилмасини ҳисоблаш

1. Назарий маълумот

Транзисторли стабилизаторларда кўпинча уч турдаги чиқиш кучланишини ортишидан, чиқиш кучланишини камайишидан ва ток бўйича ортиқча юкланишдан ёки юкламада қисқа туташувдан ҳимоя қўлланилади.

Чиқиш кучланишини ортишидан ва камайишидан ҳимоя стабилизатор таркибига таққослаш схемаси ва ижрочи элемент киритиш орқали амалга оширилади. Таққослаш схемаси компенсацион кучланиш стабилизаторларидаги каби бажарилади. Ижрочи элемент сифатида реле ёки ярим ўтказгичли асбоб (транзистор, тиристор) қўлланилади. Чиқиш кучланишини ортишидан ҳимоя схемалари 7.1 ва 7.2-расмларда келтирилган.

7.1-расмдаги схемада стабилизаторнинг RP резистор орқали номинал қийматга ўрнатилган чиқиш кучланишини U_Ю._maxортиши билан VT1 транзистор очилади ва SA реле ишлаб кетиб 1-2 контактлари билан стабилизатор киришидаги U_КИР таъминот кучланишини узади ва 3-4 контактлари билан VT1 транзисторнинг коллекторини шунтлайди. Схеманинг камчилиги реленинг ишлаб кетиш вақти (одатда, бир неча миллисекунд) билан аниқланадиган инерционлиги ҳисобланади.

7.2-расмдаги схемада стабилизаторнинг чиқиш кучланишини ортишидан ҳимоя стабилизатор киришини VS1 тиристор билан шунтлаш ҳисобига амалга оширилади. Лекин бунда сақлагич сими куяди ёки тиристор тешилади, ёки агар ток манбаи бўйича ички ҳимоя схемаси мавжуд бўлса, у U_КИР таъминот кучланишини узади.

Стабилизаторнинг кириш кучланишини пасайишидан ҳимоялаш схемаси стабилизаторнинг чиқиш кучланишини ортишидан ҳимоялаш схемасига ўхшаш бўлиб, таққослаш схемасида фарқ қилади. Бунда таққослаш схемаси қўшимча иккита кучайтириш каскадига эга бўлади ёки дифференциал кучайтиргич кўринишида бажарилади. 7.3-расмдаги схемада стабилизаторнинг ишлаётганда VT2 ва VT3 транзисторлар очиқ, VT1 транзистор эса ёпиқ бўлади. Чиқиш кучланиши ҳимоянинг ишлаб кетиш U_Ю.min бўсағасигача камайганида VT2 ва VT3 транзисторлар ёпилади, VT1 транзистор очилади ва SA реле уланиб стабилизатор киришидаги кучланишни узади.

2. Ҳисоблаш учун топшириқ

Компенсацион стабилизаторнинг ҳимоялаш қурилмасини ҳисоблаш учун берилганлар қуйидагилар ҳисобланади:

1. U_КИР кириш кучланиши.

2. U_ЧИҚ чиқиш кучланиши.

3. DU_Ю ўрнатиш аниқлиги.

4. DТ_С атроф-муҳит ҳароратининг ўзгариши.

5. U_Ю_._МАХ ҳимоянинг ишлаб кетиш кучланиши.

Аниқлаш талаб қилинади:

1. Реле, стабилитрон ва диод тури.

2. Транзистор тури ва унинг иш режими.

3. R1, R2, R3, RP резисторлар турлари.

4. Ҳимояни ишлаб кетишинининг ҳарарат бўйича хатолиги.

Топшириқ вариантлари 7.1-жадвалда келтирилган.

7.1-жадвал

№	U_КИР, В	U_ЧИҚ, В	DU_Ю, В	DТ_С, ⁰С	U_Ю_.МАХ, В
1	2	3	4	5	6
1	15±1,5	10	0,5	30	11
2	20±2	16	0,2	25	17
3	30±3	27	0,4	40	28
4	40±4	36	0,3	20	37
5	50±5	42	0,6	50	43
6	25±2,2	24	0,8	35	25
7	35±3,5	27	0,25	15	28
8	45±4	42	0,75	45	43
9	64±6	60	0,125	30	61
10	12±1,5	9	0,5	25	10
11	10±2	8	0,2	40	9
12	8±2	6	0,4	20	7
13	5±2	3	0,3	50	4
14	9±2	5	0,6	35	6
15	6±2	5	0,8	15	6
16	14±2	12	0,25	45	13
17	27±3	24	0,75	30	25
18	16±2	12	0,125	25	13
19	24±3	20	0,5	40	21
20	50±5	42	0,2	20	43
21	25±2,2	24	0,4	50	25
22	35±3,5	32	0,3	35	33
23	45±4	42	0,6	15	43
24	60±6	56	0,8	45	57
25	12±1,5	10	0,25	30	11
26	10±2	9	0,75	25	10
27	8±2	5	0,125	40	6
28	5±2	4	0,5	20	5
29	9±2	6	0,2	50	7
30	6±2	5	0,4	35	6
31	14±2	12	0,3	15	13
32	27±3	20	0,6	45	21
1	2	3	4	5	6
33	16±2	15	0,8	30	16
34	24±3	21	0,25	25	22
35	5±2	2	0,75	40	3
36	19±2	15	0,125	20	37
37	26±2	25	0,5	50	26
38	14±2	10	0,3	35	11
39	27±3	18	0,25	15	19
40	16±2	10	0,4	45	11

3. Ҳисоблаш услуби

1. Реле тури қуйидаги шартдан келиб чиқиб танланади:

U_Р.макс < U_КИР– DU_Ю

Ва танланган реленинг қуйидаги параметрлари ёзиб олинади: чўлғамнинг U_Р.максишчи кучланиши, чўлғамнинг r_Чқаршилиги, контактлардаги U_Ю кучланиш ва I_Кток, чўлғамдан оқиб ўтиши мумкин бўлган I_ЧЎЛ_макс= U_Р.макс/ r_Ч ток.

2. Қуйидаги параметрларга эга бўлган стабилитрон танланади:

U_СТ.мин> (U_КИР+ DU_Ю– U_Р.макс)

U_{СТ.макс}> (U_КИР– DU_Ю– U_Р.макс)

r_диф, a_н, I_СТ.мин

I_{СТ.макс}> (I_СТ.мин+ I_Ч_.макс)

бу ерда a_н – ҳарорат бўйича коэффициент.

3. Қуйидаги параметрларга эга бўлган транзистор танланади:

U_{КЭ.макс}> (U_КИР+ DU_Ю– U_СТ.мин)

I_К.макс > I_Ч_.макс

h_21Э.мин, U_БЭ, a_Т,

U_{БЭ.макс}> (U_Ю_.макс–U_Ю– DU_Ю)

бу ерда a_н - ҳарорат бўйича коэффициент;

h_21Э.мин - ток бўйича узатиш коэффициенти;

U_БЭ= 0,88 В.

4. Транзисторнинг база токи қуйидагича ҳисобланади:

I_Б= I_{об.макс} / h_21Э.мин

5. Резисторларнинг қаршиликлари қуйидагича аниқланади:

R1< (U_Ю - DU_Ю - U_{СТ.макс}) / I_СТ.мин

R3< (U_СТ.мин + U_БЭ) / 20 I_Б

R2< [(U_Ю_.макс/ (U_{СТ.макс} + U_БЭ))-1] R3

R_Р< [(U_Ю_.макс/ U_СТ.мин) R3] - R2 - R3

R1, R2, R3 ва R_Р резисторлар стандартга мувофиқ танланади.

6. Ҳимояни ишлаб кетишини ҳароратий хатолиги кучланиши қуйидагича ҳисобланади:

DU_Н.макс = (a_н + a_Т ) DТ_С / (U_СТ.мин + U_БЭ)

7. Қуйидаги параметрларга эга бўлган стабилитрон танланади:

I_ТЎҒ> I_ТЕС

U_ТЕС> (U_КИР+ DU_КИР)

4. Ҳисоблашни бажариш

Дастурий таъминотни ишга тушириш “ResRas.exe” файлини икки марта босиш орқали амалга оширилади.

Очилган ойнада (7.4-расм) ҳисоблашнинг биринчи қисмида талаба ҳақидаги маълумотлар, кириш кучланиши, стабилизаторнинг номинал чиқиш кучланиши, чиқиш кучланишини ўрнатиш аниқлиги, ҳимояни ишлаб кетиш кучланиши ва атроф-муҳит ҳарорати вариантга мувофиқ киритилади.

7.4-расм. Берилганларни киритиш

“Ҳисоблашни тугатиш” тугмаси босилганидан кейин, ҳисоблаш натижалари ““ResRas.txt” файлида сақланади (7.5-расм).

7.5-расм. Ҳисоблаш натижалари

№8 амалий машғулот

Тўғрилаш қурилмасини ҳисоблаш

1. Назарий маълумот

Республикамизда электр энергияси 50 Гц частотали ўзгарувчан токда тарқатилади, бу билан бирга телекоммуникация аппаратураларининг кўп қисми турли номиналлардаги ўзгармас ток билан таъминланиши сабабли ўзгарувчан токни ўзгармас токка ўзгартириш зарурати туғилади. Бунинг учун электр машиналарни ишлатиш мумкин, лекин уларнинг айланувчан қисмлари шовқин ҳосил қилади, махсус фундаментларни талаб қилади ва қатор камчиликларга эга. Қувватли кучли вентиллар яратилгандан сўнг электр машиналардан статик тўғрилаш қурилмаларига, яъни тўғрилагичларга ўтилди.

Тўғрилагич деб ўзгарувчан токни ўзгармас токга айлантирувчи қурилмага айтилади. Ишлатиш жараёнида тўғрилагичлар қуйидаги қатор техник талабларга жавоб бериши керак:

1) талаб қилинадиган кучланиш ва қувват;

2) тўғриланган кучланиш пульсациясининг рухсат этиладиган даражаси;

3) хавфсиз хизмат кўрсатиш;

4) қулайлик ва бошқариш ишончлилиги;

5) юқори ФИК;

6) тўғриланган кучланишнинг стабиллиги;

7) юқори кувват коэффициенти;

8) ўта юқори токлардан ва ортиқча кучланишлардан ишончли ва тезкор ҳимоя;

9) техник ишлатишнинг паст нархи;

10) қурилманинг кичик габаритларга ва оғирликга эга бўлиши.

Умумий кўринишда тўғрилагич 4 та асосий қисмлардан иборат бўлади (8.1−расм).

Трансформатор қуйидаги вазифаларни бажаради:

1. Ўзгарувчан ток тармоғи кучланишини тўғриловчи элемент киришида талаб қилинадиган қийматга ўзгартиради.

2. Тўғрилагич ишчи занжирларини ва юкламани таъминлаш тармоғидан ва бошқа истеъмолчилардан галваник (электр) ажратади, яъни уларни мустақил қилади..

3. Кўпинча телекоммуникация апаратуралари талаб қиладиган тўғрилагич бир қутбини ерга улаш имкониятини беради. Баъзан тўғрилагич трансформатори фазалар сонини ошириш учун ишлатилади. Бунинг учун иккиламчи чўлғамлар сони бирламчи чўлғамлар сонига нисбатан икки мартага оширилади. Бу тўғриланган кучланиш пульсацияси частотасини ошириш ва пульсацияни камайтириш мақсадида қилинади. Бундан ташқари трансформаторнинг иккиламчи томонидаги юлдуз схемада улангандаги фаза чўлғамларининг умумий нуқтаси кўпинча тўғрилагичнинг юклама уланадиган чиқиш қутби бўлиб хизмат қилади.

Подпись: Стабилизатор Подпись: Фильтр Подпись: Вентиль
звеноси Подпись: Трансформатор

8.1−расм

Вентиллар бир тамонлама ўтказувчанликка эга ва ўзгарувчан токни ўзгармас токка ўзгартиришни амалга оширади. Тўғрилагичда уларнинг сони тўғрилаш схемасига боғлиқ бўлади. Тўғрилагичнинг ҳар бир фазаси камида битта вентиль звеносига эга бўлади. Лекин кўп ҳолларда талаб қилинадиган ток ва кучланиш қийматини олиш учун ҳар бир вентиль звеносида бир неча вентиллар бўлиши мумкин. Вентиллар кетма-кет, параллел ва мураккаб гуруҳларда уланиши мумкин.

Тўғрилагичдан кейин кучланиш ёки ток пульсланувчан бўлади. Уни ўзгармас ва ўзгарувчан ташкил этувчилардан иборат деб тасаввур қилиш мумкин. Телекоммуникация аппаратуралари пульсланувчан ўзгармас ток билан таъминланганда алоқа сигналларини узатишда жиддий ҳалақитлар юзага келиши мумкин. Бунга рухсат этилмайди ва пульсацияни камайтириш чоралари кўрилади. Бунинг учун вентиллар ва таъминланадиган аппаратуралар орасига силлиқловчи фильтр қўйилади. Тўғрилагичнинг чиқиш кучланиши 10...15 фоизга ўзгариши мумкин бўлган таъминот ўзгарувчан кучланиш қийматига боғлиқ. Телекоммуникация аппаратураларида кўпинча бундай сезиларли тебранишга рухсат берилмайди. Шунинг учун замонавий тўғрилагичларда фильтрдан кейин ток ва кучланиш стабилизаторлари қўйилади. Бу звенодан ташқари тўғрилаш қурилмасида коммутациялаш аппаратураси, ҳимоялаш занжири ва бошқалар бўлиши мумкин.

Кўприксимон тўғрилаш схемасида битта ярим давр мобайнида тўғриланган ток VD1 диод, R_ю юклама, VD3 диод орқали трансформаторнинг иккиламчи чўлғамига оқиб ўтади (8.2а-расм, бир фазали кўприксимон Грец схемаси). Тескари қутбда ток VD2 диод, R_ююклама, VD4 диод орқали трансформаторнинг иккиламчи чўлғамига оқиб ўтади (8.2б-расм). Яъни, ток юклама ва трансформатор иккиламчи чўлғами орқали бутун давр мобайнида оқиб ўтади. R_ююкламадан оқиб ўтадиган I_ююклама токининг ўзгармас ташкил этувчиси (I_m=U_m/R_юбўлганида) қўйидагича тенг бўлади:

яъни, бир фазали бир тактли схемадагидан 2 марта катта бўлади. Трансформаторнинг иккиламчи чўлғамидан ток бутун давр мобайнида оқиб ўтади, у ҳолда унинг таъсир этувчи қиймати қуйидагича аниқланади:

у ҳолда, I_о ва I₂ токларни таққослаб, қуйидагини оламиз:

а) б)

8.2-расм. Кўприксимон тўғрилаш схемаси ва унинг вақт диаграммалари

Ҳар бир ярим даврда иккита диод ишлагани учун ҳар бир кетма−кет уланган диодлардан оқиб ўтадиган токнинг таъсир этувчи қиймати I_vd=I₂/2 бўлади.

Бу схема учун m=2, f_т,к=2f_т бўлади, диодлар иккиламчи чўлғамга параллел улангани учун ёпиқ диодлардаги тескари кучланиш эса U_тес=U_m=U₂ бўлади.

2 . Ҳисоблаш учун топшириқ

Тўғрилагични ҳисоблашга берилганлар :

1. U_чиқ чиқиш кучланиши, В.

2. I₀чиқиш токи, А.

3. Фильтрнинг умумий сиғими, мкФ.

4. Юкламадаги пульсация коэффициенти К_П дан катта бўлмаслиги керак.

Аниқлаш талаб қилинади:

1. Тўғрилаш схемасини асослаш ва диодлар (диодлар кўприги) турини танлаш.

2. Трансформатор параметрларини ҳисоблаш.

3. Силлиқловчи фильтрни ҳисоблаш.

4. Фильтр чиқишидаги пульсация коэффициентининг ҳисоблаш.

Топшириқ вариантлари 8.1-жадвалда келтирилган.

8.1-жадвал

№	U_чиқ, В	I₀, А	С_умум, мкф	К_П, %	№	U_чиқ, В	I₀, А	С_умум, мкф	К_П, %
1	5	1	300	8	21	27	1	370	2
2	6	15	330	4	22	20	18	390	8
3	12	8	370	6	23	15	2	420	4
4	3	10	390	8	24	18	0,1	440	7
5	15	20	420	10	25	8	0,5	470	3
6	27	14	440	1	26	30	0,8	500	8
7	20	12	470	6	27	4	0,6	270	2
8	15	16	500	5	28	28	0,4	240	6
9	18	5	270	3	29	36	0,5	220	1
10	8	2	240	1	30	40	1	210	9
11	30	1	220	2	31	24	10	200	8
12	4	25	210	9	32	9	20	330	8
13	28	12	200	6	33	25	15	370	4
14	36	0,6	330	10	34	15	2	390	6
15	40	0,4	370	2	35	27	14	420	8
16	24	0,5	390	8	36	20	12	440	10
17	9	0,3	420	4	37	15	0,4	470	1
18	25	14	440	7	38	18	0,5	500	6
19	11	3	470	3	39	5	0,3	300	5
20	16	1,5	500	8	40	6	15	330	3

3. Ҳисоблаш услуби

1. Юклама қаршилиги қуйидаги ифода бўйича аниқланади:

2. Тўғриланадиган қувват қуйидагича аниқланади:

3. Ҳозирги вақтларда импульсли электр таъминоти манбаларида кўприксимон тўғрилаш схемалари кенг қўлланилмоқда. Уларнинг афзалликлари ўрта нуқтали схемага қараганда тармоққа тўғридан-тўғри улаш мумкинлиги, битта ярим даврли схемага қараганда эса тўғриланадиган кучланиш пульсациясининг кичиклиги ва диодларга қўйиладиган тескари кучланишнинг 2 маротаба камлигидир. Диодлар сифатида маълумотномадан тўғри йўналишда руҳсат этиладиган ўртача I_тўғ._ўр. ток 0,5 I₀токдан кичик бўлмаслиги керак:

Бундан ташқари диодлардаги руҳсат этиладиган максимал U_тес тескари кучланиш тўғрилаш схемасида диодларга қўйиладиган тескари кучланишдан катта бўлиши керак:

4. Юклама характерини аниқлаш учун сиғимнинг берилган қийматини юкламаси сиғимдан бошланадиган тўғрилагич учун минимал руҳсат этиладиган сиғим билан таққосланади:

Агар С_min > C_бер бўлса, юкламаси индуктив элементдан бошланадиган тўғрилаш схемаси танланади.

5. Диоднинг қаршилиги қуйидагича аниқланади:

бу ерда U_туг- диодда тўғри йўналишда кучланишнинг пасайиши;

E_бус– тўғрилаш бўсағаси (E_бус= 0,7В).

6. Трансформатор чўлғамларининг актив ва индуктив қаршиликлари, дросселнинг актив қаршилиги қуйидагича аниқланади:

Дросселнинг актив қаршилиги қуйидагича олинади: .

7. Тўғрилагичнинг чиқиш қаршилиги ва салт ишлаш электр юритувчи кучи қуйидагича аниқланади:

8. Трансформаторнинг иккиламчи чўлғамидаги кучланиш қуйидагича аниқланади:

9. Дроссель индуктивлигининг критик қиймати қуйидагича аниқланади:

бу ерда - фазалар сонига боғлиқ бўлган коэффициент 8.2-расмдаги схема учун = 0,5, ω = 2πf .

10. Пульсацияни берилган қийматидан кам олинишини таъминлайдиган дросселнинг индуктивлиги қуйидагича аниқланади:

где – фазалар сонига боғлиқ бўлган коэффициент 8.2-расмдаги схема учун =0,376.

Фильтр дроссели стандартга мувофиқ танланади.

11. Дросселнинг танланган индуктивлиги учун критик юклама токи қуйидагича аниқланади:

12. Диод токининг таъсир этувчи қиймати қуйидагича аниқланади:

13. Иккиламчи чўлғам токининг таъсир этувчи қиймати қуйидагича аниқланади:

14. Иккиламчи чўлғам ишчи токининг таъсир этувчи қиймати қуйидагича аниқланади:

15. Трансформаторнинг габарит қуввати қуйидагича аниқланади:

16. Салт ишлашда юкламадаги кучланиш қуйидагича аниқланади:

17. Чиқиш кучланиши учун биринчи гармоника бўйича пульсация коэффициенти ҳисобланади. Фильтрнинг пулъсацияни силлиқлаш коэффициенти қуйидагича аниқланади:

бундан

4. Ҳисоблашни бажариш

Дастурий таъминотни ишга тушириш “To’g’rilash_qurilma.exe” файлини икки марта босиш орқали амалга оширилади.

Очилган ойнада (8.3-расм) ҳисоблашнинг биринчи қисмида талаба ҳақидаги маълумотлар, кириш кучланиши, чиқиш кучланиши, юклама токи ва юкламадаги кучланишнинг пульсация коэффициенти вариантга мувофиқ киритилади.

8.3-расм. Берилганларни киритиш

“Ҳисоблашни тугатиш” тугмаси босилганидан кейин, ҳисоблаш натижалари “To’g’rilash_qurilma.txt” файлида сақланади (8.4-расм).

7.5-расм. Ҳисоблаш натижалари.

Адабиётлар рўйхати

1. Березин О.К.,Костиков В.Г., Шахнов В.А. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры.-М.: «Три Л», 2000.-400с.

2. Электропитание устройств связи: Учебник для вузов/ А.А. Бокуняев, Б.В. Горбачев, В.Е.Китаев и др.; Под ред. В.Е.Китаева. – М.:Радио и связь, 1988. 280 с.

3. Бокуняев А.А., Горбачев Б.В.,Захаров М.Ф. и др. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций (конспект лекций)-М.: МТУСИ. 2004, 129 с.

4. Электропитание устройств связи: Учебное пособие./ Б.М.Махкамджанов, М.Э.Яськова, У.Т.Алиев; Под ред. Х.С.Соатова – Ташкент: ТУИТ. 2005, 129 с.

5. Б.М. Маҳкамжонов, У.Т. Алиев, М.С. Сапаев, Ш.К. Худайберганов. Алоқа қурилмаларининг электр таъминоти. Ўқув қўлланма. –Тошкент: ТАТУ, 2008, 136 б.

6. Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Радио и связь, 1981. – 224 с.

7. Китаев В.Е., Бокуняев А.А., Колканов М.Ф. Расчет источников электропитания устройств связи. Учебное пособие для институтов связи. – М.: Радио и связь 1993. – 226 с.

«Алоқа қурилмаларининг электр таъминоти» фанидан амалий машғулотларга ва шахсий топшириқларга услубий кўрсатмалар

(“Телекоммуникация” йўналиши кундузги ва махсус сиртқи бўлим талабалари учун)

Услубий кўрсатмалар ТАТУ илмий–услубий кенгашида кўриб чиқилди ва нашр этишга тавсия қилинди _______2008 йилдаги №___ баённнома).

Тузувчилар:

доц. Д.А. Давронбеков

кат. ўқит. У.Т. Алиев

кат. ўқит. С.М. Абдуллаева

асс. Н.Ю. Амурова

асс. М.М. Агзамова

Маъсул муҳаррир:

доц. А.А.Абдуазизов

Муҳаррир: Абдуллаева С.Х.

U

R5

Б У1

Б У₁