Электр байланыс желісі және оның жұмыс тәртібі.

Оптикалық талшық – жарықтық сигналдарды жеткізуге пайдаланылатын мөлдір материалдан жасалған жіп. Егер жіп басқа типтегі шынымен қоршалса, онда жарықтық сигналдар аздаған өту арқылы үлкен арақашықтыққа таралады. Радиотолқындар сияқты жарық та ақпарат жеткізуге пайдаланылады. Ақпараттар үшін үлкен жиіліктерде кең жолақтар бөлінеді, ол бір оптикалық талшық арқылы көп мәліметтер жіберуге мүмкіндік береді. Оптикалық талшық лазерлермен бірге пайдаланылады.

Телефон желісі бүгінгі күнде ең негізгі алысқа тартылған электр байланыс құралы. Демек ақпараттың беретін 80% келеді. Бүкіл әлемде 800 млн. телефон түрі бар. Телефон желісі телефон станциясынан тұрады, ол абоненттік соңғы құрылғыға қосылады және телефон торабтарынан тұрады. Ол байланыс желісіне станция аралық қосылыстарды жүргізеді.

Мынаны ескеру керек: соңғы құрылғылар негізі тәртіп бойынша телефон торабына емес телефон станциясына қосылады. Соңғы құрылғылар арқылы телефон станциясына қосатын желіні абоненттік желі (аж) деп аталады, ал станция арасын және тораптарды бір-бірімен қосатын желіні қосқыш желі деп аталады.«Соңғы миль»- бұл түсінік дегеніміз телефон желісінің кішігірім аймағы, демек бұл аймақ, анық бір абонентке біріктірілген.Жалпы қолданатын телефон желісі дегеніміз- заңды немесе өкілетті тұлғаның жалпы бірдей қолдана алатын желісін айтамыз. Бұрын телефон желісінің соңғы құрылымы болып, телефон апаратының өзі жұмыс істеген, ал компьютер тек қана есептеу функциясын орындаған, ал қазір телефон желісінің дамуының арқасында жалпы қолдану үшін, сигналдың берілісі ЭЕМ арқылы жүзеге асады. Сонымен телекоммуникация желісі аналогтық жүйелері қатарына кіреді. Ақпаратты өңдеу, қабылдау, жинау, сақтау, жіберу жұмыстары электр байланыс құралдармен тасымалданады. Көрсетілген жиынтық өзіне бағдарламалық құралдарды енгізеді.Олар: бір немесе бірнеше қызметтерді қамтиды:

1. Кәдімгі телефондық байланыс, сөйлесу, хабарласу.

2. Файлды, факстік хабарлар.

3. Көрнектісигнал, компьютерде деректер қорына кіруге барынша мүмкіндік алу.

Аналогтық беру жүйесіндегі өткізгіш материалдар. Электроникалық, радиоэлектроникалық және телекомуникасиялық құрылымдарда, түйіспелік өткізгіш материалдар ретінде, өзінің меншікті кедергісі аз материалдар пайдаланады, оларға альюминий, мыс жатады. Ал меншікті кедергісі үлкен материалдарға: никель, хром, константа және никелин, алтын пайдаланады.

1. Мыс және оның құймалары – электромагнитті мыстың, меншікті кедергісі 0,0175 Ом мм²/м. Бұл өте иілгіш, жұмсақ пайдалануға өте қолайлы. Электромагнитті мыс қызылғылт түсті болады, механикалық беріктігі 20 кг/мм².Барлық электрлік машиналар, аппараттар электр энергиясын тарату үшін сым желісін қажет етсе, онда осы мыс, альюминий қолданады. Сонымен қатар бүгінгі күні мыстың әртүрлі құймаларынан жасалған бұйымдар механикалық төзімді болу керектігін қажет етеді. Оларға мыстан жасалынған қысқыштар пайдаланады.

2. Алюминий – алюминийдің меншікті кедергісі мысқа қарағанда кішкене үлкендеу 0,029 Ом мм²/м, бірақ альюминийдің кемшілігі – оның аз механикалық төзімділігінде. Сондықтан желіге, энергияны жіберу үшін болат өзекшелі алюминий сымдарды қолданамыз.

3. Болат – өте төзімді материал, сондықтан әуе бойынша электр байланыс желісіне, болат өзекшелі альюминий сымдарды жүргізеді, бірақ болат сымының салмағы мыспен бірдей, ал меншікті кедергісі 7 есе көп. Осы принциптің арқасында болат сымда электр байланыс беру, үлкен қуат тұтынады. Соңғы уақытта бейметалл сымдарды пайдаланады. Оларды электр өтімділігі жоғары және механикалық берік, бейметалл сымдар ішінде болат сымын қолданады. Оған электрлік қабыну, жолмен мыстың бір қабаты жапсырылады.

Талшықты дәнекерлеуіш заттар – бұл топқа аппаратураның әр түрлі бұйымдарын жасау үшін кәдімгі талдан алынатын талшықтарды пайдаланылады. Мысалы, кәбілді изоляциялау кезде, оның арасына майлы қағаз салады. Бұл минерал майларымен кәбіл желісін дәнекерлеу үшін қолданады.

Бір немесе бірнеше, бір-бірімен бұрмаланып байланысқан сымдар электр тоғын өткізсе, оны желі деп атайды. Олай болса сым бір немесе бірнеше желіден тұрады.

Мультивибратор

Ток импульсінің генераторы, немесе төртбұрышты кернеу сигналының генераторы мультивибратор арқылы жасалады.

Екі транзисторлы, симметриялы мультивибратордың сызбасы 2,7.а-суретте көрсетілген.

Сурет 2,7.а

Т₁ және Т₂ транзисторларының коллегторындағы жүктемелері R_k және базаларындағы кедергілер R_b бірдей. Сонымен бірге сиымдылықтары бірдей C₁ және C₂ конденсаторлар бірінші транзистордың коллекторын екінші транзистордың базасымен, керісінше екінші транзистордың коллекторын бірінші транзистордың базасымен қосады.

Симметриялы транзистордың жұмыс істеу тәртібін, былай сипаттауға болады. Кілт К_1, тұрақты ток көзіне -E_k қосылған соң,одан алынған кернеу, R_b1 және R_b2 кедергілер арқылы транзисторлардың базаларына беріледі, ол транзистордың эмиттерлеріне қарағанда потенциалдары теріс болады.

Егер сызбадағы конденсаторлар болмаса, екі транзисторда да ашылып, олар арқылы өтетін токтың шамасы коллектордағы жүктемелер бойынша анықталар еді. Себебі, тура бағытта қосылған эмиттерлік p-n ауысудың кедергісі, база тізбегіндегі (R_b=10÷100) кедергілерге қарағанда әлде қайда аз. Транзисторларды қаншалықты бірдей етіп таңдап алғанымызбен, олардың электрлік сипаттамалары абсолют бірдей болмайды. Сол сияқты, конденсаторлар тізбегіндегі кедергілердің де аздаған айырмасы болуы мүмкін. Тоқ көзіне қосылғаннан кейін транзисторлардың екеуінде де ток пайда болады, бірақ ол токтардың өзгеру жылдамдықтары бірдей болуы мүмуін емес. Коллектор тізбегінде ток артқан сайын, R_k коллектор жүктемелеріндегі кернеудің түсуі де артады. Нәтижесінде коллекторлардың потенциалдары жоғарылайды. Бірінші транзистор коллекторындағы потенциалдың оң өзгерісі, C₁ сиымдылық арқылы екінші транзистордың базасына беріледі. Керісінше екінші транзистордың коллекторындағы оң потенциал, C₂ арқылы, бірінші транзистордың базасына беріледі. Екі транзистордың сипаттамалары бірдей болмағандықтан, олардың біріндегі тоқтың өсуі, екіншісіне қарағанда тезірек болады. Мысалы, бірінші транзистордағы тоқ жылдам өседі дейік. Олай болса, белгілі бір уақыт сәтінен бастап, бірінші транзистордың коллекторынан келетін оң потенциал, екінші транзистордың базасындағы теріс потенциалдан артып кетеді. Ал екінші транзистордың коллектор тізбегіндегі тоқ азая береді.

Екінші транзистордың коллектор тізбегіндегі ток азайуы, оның тізбегіндегі R_k2 кедергісіндегі кернеудің түсуін азайтады. Екінші транзистордың коллекторындағы потенциалдың кемуі, C₂ арқылы, бірінші транзистордың базасына беріледі. Базадағы теріс потенциал бірінші транзистордың одан әрі ашылуына көмектеседі. Сөйтіп, бірінші транзистор тізбегіндегі ток күрт өседі де, өз кезегінде оның коллекторындағы потенциалдың одан да жоғары көтерілуіне әкеліп соғады. Потенциалдың оң өзгерісі C₁ арқылы екінші транзистордың базасына беріліп, екінші транзистордың одан әрі жабыла түсуіне көмектеседі.

Егер транзисторлар тізбегіндегі R_b және R_k кедергілері (2,1) шартын қанағаттандырса, мұндағы - бірінші транзистордың базалық тоғын беруінің интегралдық коэффициенті, базадағы максимал ток былай анықталады:

. (2,2)

Бұл жағдайда коллектор тоғы қаныққан күйге жетеді.

(2,3)

Шынында, егер

(2,4)

Шарты орындалса,

. (2,5)

Яғни, максимал тоқ қанығу шамасына жетеді.

Егер болса, базадағы ток максимал мәніне жетпей – ақ коллектордағы ток қанығу шамасына жетеді.

Коллектор тоғы, нөлден бастап қанығу тоғына дейін өте қысқа уақыт аралығында өседі. Осы уақыт ішінде коллектордың потенциалы, алғашқы – E_k, теріс мәнінен, нөлге дейін секіріп өзгереді. Коллектордағы тоқтың күрт өзгеруі, оның тізбегіндегі кедергідегі потенциалдың тез өзгеруіне әкеліп соғады.Коллектор потенциалы өзгеруінің шамасы:

.

Бірінші транзистоp ашылып, қаныққан ток режиміне көшу үрдісі кезінде, C₁ конденсаторы E_k потенциал айырмасына дейін зарядталып, екінші транзистордың базасында оның эмиттеріне қарағанда оң потенциал ұстап тұрады. Сондықтан екінші транзистор жабық күйде қала береді және сол жабық күйі, бірінші транзистор қаныққан күйге келгеннен кейін де сақталады. Екінші транзистордың, потенциалы –E_k болатын коллекторы мен, потенциалы E_k болатын базасының арасындағы потенциалдар айырмасы 2E_k болады. Бұл кезде, екінші транзистордың эмиттеріндегі p-n ауысу жабық болғандықтан, оның кедергісі, R_b2 база тізбегіндегі жүктеменің кедергісінен әлде қайда үлкен болады. Сондықтан C₁ сиымдылығының эмиттерлік p-n ауысу арқылы разрядталуын ескермеуге болады. Сондықтан C₁ конденсаторы R_b2 базалық кедергі арқылы, өзгеру уақыт тұрақтысы τ = R_b2C₁ болатын, экспоненсалық заңдылық бойынша разрядталады деп есептейміз. Олай болса, екінші транзистордың базасындағы, оның коллекторына қарағандағы потенциалы осы заңдылық бойынша өзгереді:

. (2,6)

Екінші транзистордың базасындағы потенциал азайып, нөлге жеткен кезде, екінші транзистор ашыла бастайды. Оның коллекторындағы ток арта бастағанда, коллектор тізбегіндегі кедергіге кернеудің түсуі де арта бастайды. Нәтижесінде коллектордағы потенциал оңға ауысады. Екінші транзистордың коллекторындағы оң потенциал, C₂ сиымдылық арқылы бірінші транзистордың базасына беріледі де, бірінші транзистордың коллекторлық тоғын біршама азайтады. Бұл бірінші транзистордың коллекторындағы потенциалдың кемуіне әсер етеді. Потенциалдың бұлайша теріс аутқуы, C₁ сиымдылық арқылы екінші транзистордың базасына беріледі де, екінші транзистордың одан әрі қатты ашылуына және қаныққан күйге келуіне мүмкіндік береді. Бұл үрдіс,бірінші транзистор толықтай жабылып, ал екінші транзистордың қаныққан күйге келгенше жалғаса береді. Бұл кезде, +E_k потенциалға дейін зарядталған C₂ конденсаторы, бірінші транзистордың жабық болуын қамтамасыз етеді. C₂ конденсаторы R_b1 базалық кедергі арқылы біртіндеп разрядталып, потенциалы нөлге жеткен кезде бірінші транзистор қайтадан ашыла бастайды. Одан әрі үрдіс қайталанып, бірінші транзистор толықтай ашылып, екінші транзистор толық жабылады.

Мультивибратордағы тербеліс жиілігі, конденсаторлардың разрядталу уақытының τ= R_b2C₁ тұрақтысына байланысты болады:

.

Формуласы бойынша, тербеліс периоды уақытының жартысын анықтаймыз:

.

Конденсаторладың сиымдылықтары C₁=C₂ бірдей болғанда, мультивибратордың тербеліс периоды былай анықталады:

.

Көпшілік жағдайда, R_b және C₁ мәндерін, бір транзистордың ашық, ал екінші транзистордың жабық болатын уақыты, олардың ауысуына кететін, өтпелі кезең уақытынан әлде қайда ұзақ болатындай етіп таңдап алынады. Өтпелі кезең уақытын ескермесек, транзистордың коллекторындағы кернеу ілезде өзгереді деуге болады. Сондықтан кернеудің графигі 2,7 б-суретте көрсетілгендей болады.

Сурет 2,7.б

Қарапайым симметриялы мультивибраторды есептеу былай жүргізіледі алдымен, сигналдың амплитудасына, олардың қайталану жиілігіне қойылған талапқа сай кілті транзисторлар таңдап алынады. Мұндай талаптарға импульстік режимде істейтін транзисторлар сай келеді. Мультивибратор сызбасын есептеу үшін β параметрін анықтау қажет.

Алдымен коллектор жүктемесіндегі R_k кедергілерді таңдап алу керек. Ол үшін анықтама кітаптарынан, берілген транзисторлар үшін коллектор тоғының максимал мәндері анықталады. Қаныққан режимде эмиттерлік және коллекторлық ауысулар ашық болатындықтан, транзистордың кедергісін ескермеуге болады, сондықтан коллектор тізбегіндегі токтың шамасы, ток көзінің кернеуі E_k және коллектор жүктемесі R_k арқылы анықталады:

.

Бұдан коллектор тізбегіндегі кедергінің ең кіші мәнін анықтаймыз:

.

Сондай-ақ, база тізбегіндегі кедергінің ең кіші мәні анықталады.

.

Бірақ бұл анықталған шамалар, транзистордың, шекті жағдайдағы жұмыс режиміне сәйкес келетіндіктен, іс жүзінде жарамайды. Сондықтан, коллектор тізбегіндегі кедергіні, коллектордың тоғы қанығу тоғынан аз болатындай етіп таңдап алу крек. Ол үшін коллектор жүктемесінің кедергісі, (10) формуладағыдан көп болу керек (R_k> R_k,min) бұдан кейін база тізбегіндегі кедергі анықталады:

Белгілі жиілікте жұмыс жасау үшін, берілген база жүктемесі бойынша, конденсаторлардың сиымдылықтары С анықталады. (9) формула және τ = R_bC формуласы бойынша:

.

Бұдан іздеп отырған сиымдылық шамаларын анықтаймыз:

.

2.4.1. Ақпараттық технологиялар болашақ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: