3 Есепті орындау барысы

3.1 Параметрлік кернеу тұрақтандырғыш жайлы қысқаша түсініктер

Сапалы түрде тұрақты ток алу үшін кернеу тұрақтандырғыш (стабилизатор) схемаларын пайдалану қажет. Егер аз қуатты аппараттардың қоректендіру тогының өзгеру мөлшері аз, шектелген болса онда көбінесе оларды қоректендіру үшін аз қуатты кернеу тұрақтандырғыш қолданады. Сонымен қатар бұндай тұрақтандырғыштар теңелтуші кернеу тұрақтандырғыштарда таяныш қоректендіру көзі ретінде қолданылады.

Ең қарапайым аз қуатты кернеу тұрақтандырғыш параметрлік (ПКТ) деп аталады да, ол арнайы диод негізінде жасалынып, оның кері қосылуындағы электрлік тесіп өту режимінде жұмыс істейді. Бұндай стабилитрондардың вольт-амперлік сипаттамалары сызықты емес болып келеді. Егер де осы сипаттама бөлігіне арнайы назар аударар болсақ (1 -суреттегі а-b бөлігін қараңыз) онда I_cт = I_ст.max - I_ст.min токтың едәуір өзгеруіне, U_ст = U_ст.max - U_ст.min кернеудің аз ғана ауытқуы сәйкес келеді. Бұл диодтың электр тізбегіне кері бағытта қосылғандағы тұрақтандырғыш қасиеті. Кері қосылудағы тұрақтанған кернеудің шамасы бірнеше вольттан жүздеген вольтқа жететіу мүмкін. Кері қосылу режимінде жүмыс істейтін электрондық аспап стабилитрон деп аталып, оның схемалық қосылулы 2- суретте кескінделген.

1-сурет. Стабилитронның вольт-амперлік сипаттамасы.	2-сурет. Стабилитронның схемалық қосылуы.

Мұндағы U_кір - кірісіндегі тұрақсыз, яғни әлі тұрақтандырылмаған, ал U_ж – жүктемедегі тұрактандырылған кернеу шамалары. Тұратандырылған кернеу жүктеме кедерігсі R_ж-де бөлініп отырса, кіріс кернеуінің тұрақсыз бөлігі ток шектеу кедергісі R_ш -де бөлініп, жүктемеге өтпейді. Сонымен қатар R_ш стабилитрон тогының шамадан тыс асып кетпеуін қамтамасыз етеді. Кіріс кернеуі үлкен болғаңда U_Rш -де үлкен, ал аз болғанда, U_Rш -де аз болып, тұрактандырылмаған кіріс кернеуінің тұрақсыз бөлігін әрқашанда өзіндс сөндіріп отырады.

3.2 Есептеуге арналған негізгі ара қатынастар.

Параметрлік кернеу тұрақтандырғышын есептегенде ең бастысы, берілген талап бойынша жүктемедегі кернеудің мәніне сәйкес U_ж = U_ст есептелген стабилитронды таңдап алу керек, сонымен қатар оның тогын анықтағанда, стабилитронның жұмыс істеу процессінде тогының мөлшері I_ст.max көп болмауға және I_ст.min аз бомауы тиіс.

Тұрақтандырғыштың токтары мен кернеулерді есептеуге арналған негізгі ара қатынастарын табу үшін, Кирхгофтың бірінші және екінші заңдарын пайдаланамыз.

Кирхгофтың бірінші заңы бойынша

I_кір = I_ст + I_ж (1)

Кирхгофтың екінші заңы бойынша

U_кір = U_Rб + U_ж, (2)

Бұнда U_Rб = (I_ст + I_ж)R_б.

(1) және (2) ара қатынастарын пайдаланып, стабилитронның тогын анықтайтын арақатынас ұсынуға болады

Стабилитронның U_ст кернеуі арқылы анқталатын жүктемедегі тұрактандырылатын кернеудің U_ж шамасы өте аз өзгереді, сондықтан оны ылғида тұрақты деп есептеуге болады. Олай болса, жүктеменің кедергісі R_ж өзінің аз R_ж.min мөлшерінен R_ж.max көп мөлшерне дейін өзгеретін болса, онда тұрақтандырғыштың жұмыс істеу процессінде кірісіндегі U_кір кернеуінің мөлшері U_кір.max шамасынан U_кір.min шамасына шейін және стабилитронның тогының мөлшері I_ст.max шамасынан I_ст.min шамасына шейін өзгерегді. Ол үшін төмендегі келтірілген ара қатынастар орындалуы керек:

Cтабилитронды таңдағанда оның тогының ең үлкен мөлшері I_ст.max тең болуы керек.

Стабилитронда және R_б кедергісінде шығатын қуат шығындарын анықтау үшін төмендегі келтірілген ара қатынастарды пайдалануға болады

(6)

3.3 Стабилитронның негізгі параметрлерін анықтап келтіру

Шығысындағы кернеудің мәні U_ж = 27 B, толқуы  U₀ = 10% мәнінен (0,73 В) аспауы керек деген шарттар бойынша 2С215Ж деген стабилитронды таңдаймыз. Оның параметрлері төменде келтірілген.

2С215Ж стабилитронның негізгі параметрлері

3.4 Параметрлік кернеу тұрақтандырғышты еспептеу

(4) қатынасты және стабилитронның негізгі параметрлерін пайдаланып басырытқы кедергіні және стабилитрондағы максималдық токты есептеймызесептейміз:

Стабилитрондағы максималдық токтың шамасы өте үлкен болып шықты. Оны азайту үшін басырытқы кедергінің мәнін R_Б = 500 Ом деп аламыз. Онда максималдық токтың шамасы

Максималдық токтың шамасы енді берілген мәнінен аспайды.

Стабилитронда және R_б кедергісінде шығатын қуат шығындарын есептейміз:

Стабилитронда шығатын қуат шығындары берілген шамадан аспайды, ал R_б кедергісінде шығатын қуат 1,8 Ват болғандықтан, осыған сәйкес шығатын қуаты бар кедергіні таңдаймыз.

3 – ші есеп

Ортақ эмиттерлі сұлбамен қосылған транзисторлық күшейткіш берілген (1 – сурет). Күшейткіш кернеуі Е_к тең бір қоректендіру көзінен қоректендіріледі. Күшейткішітің коллекторындағы жүктеменің шамасы R_к тең.Транзистордың базалық тізбегіне R_б кедергісі арқылы ығыстру кернеуі беріледі. Транзистордың коллекторының бойында тарқайтын максималдық шектелген қуаты Р_кмах тең. Кірісіндегі сигналдың жиілік диапозоны 20 – 5000 Гц.

Е_к, R_к және Р_кмах шамаларының мәндері және транзистордың типі і-ші кестеде берілген.

1 – сурет

3-ші кесте. Вариантарды анықтауға арналған кесте.

Вариант №	Транзистордың Типі	Коллектродағы қуат шығыны Рк max, Вт	Коллектордағы жүктеме Rк, Ом	Қоректендіру кернеуі Ек, В
07	ГТ404	4,0	50	15