|
ma’ruza. Elektronika va sxemalar fani, mazmuni va usullari. Elektr signallari kuchaytirgichlari. Teskari aloqa va uni kuchaytirish qurilmalarining xarakteristikalariga ta’siri. Elektronika va sxemalar fani, mazmuni va usullari
|
| bet | 9/9 | | Sana | 09.02.2024 | | Hajmi | 1,26 Mb. | | #153743 |
Bog'liq 1-maruzaKuchaytirgichlarda teskari aloqa
Teskari aloqa (ТА) deb kuchaytirgich chiqish zanjiridan kirish zanjiriga energiya uzatishga aytiladi. Chiqish signali kuchaytirgichning kirish zanjiriga to‘liq yoki qisman uzatilishi mumkin. Bitta kaskadni egallagan ТА mahalliy, ko‘p kaskadli kuchaytirgichni butunlay egallagan ТА esa umumiy deb ataladi.
Umumiy holda ТА signali kirish signaliga qo‘shilishi yoki ayirilishi mumkin. Shunga qarab, mos ravishda, musbat va manfiy TAga ajratiladi. Agar kuchaytirgichning kirish signali va ТА signali fazalari bir xil bo‘lsa, ТА musbat, agar burchakka farq qilsa, ya’ni fazalari teskari bo‘lsa, ТА manfiy deb ataladi.
Manfiy TAning kiritilishi, tranzistor ishlash sharoiti o‘zgarganda, kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsiyenti va boshqa parametrlari barqarorligini oshiradi. Bundan tashqari, manfiy ТА kuchaytirgichning o‘tkazish polosasini oshirish imkonini beradi, nochiziqli buzilishlar darajasini pasaytiradi.
Manfiy ТА kuchaytirgichlarda, musbat ТА esa elektr signallar generatorlarida va maxsus elektron qurilmalarda ishlatiladi.
TA li kuchaytirgichning tuzilish sxemasi 1.16-rasmda keltirilgan. Bu yerda, К — kuchaytirish koeffitsiyenti, ТА zanjiri ТА koeffitsiyenti ӕ bilan ifodalanadi. Chiqish signalining qanday qismi kuchaytirgich kirishiga uzatilayotganini ӕ ko‘rsatadi.
1.16-rasm. TA li kuchaytirgichning tuzilish sxemasi.
Kuchaytirgichlarda manfiy TA ning turli ko‘rinishlaridan foydalaniladi. ТА zanjiri kuchaytirgich chiqishiga qanday ulanganiga mos ravishda kuchlanish bo‘yicha va tok bo‘yicha ТА amalga oshiriladi.
kuchlanish bo‘yicha ТА amalga oshirilganda ТА zanjiri sxema chiqishiga yuklama bilan parallel ulanadi (1.17a-rasm). Bunda ТА kuchlanishi kuchaytirgich RYu yuklamasidagi kuchlanishga proporsional bo‘ladi;
tok bo‘yicha ТА amalga oshirilganda ТА zanjiri sxema chiqishiga RYu bilan ketma-ket ulanadi (1.17b-rasm). Buning uchun chiqish zanjiriga maxsus RTA rezistor ulanadi, bu rezistordagi kuchlanish pasayishi RYu yuklamadagi chiqish tokiga proporsional bo‘ladi.
ТА zanjirining kuchaytirgich kirishiga ulanish usuliga mos ravishda ketma-ket va parallel TAlarga ajratiladi:
ketma-ket ulangan ТА amalga oshirilayotganda ТА zanjiri kuchaytirgichning kirish tomonidan signal manbaiga ketma-ket ulanadi (1.17-d rasm);
parallel ulangan ТА amalga oshirilayotganda ТА zanjiri kuchaytirgichning kirish tomonidan signal manbaiga parallel ulanadi (1.17-e rasm).
1.17-rasm. Chiqishda: kuchlanish bo‘yicha (a), tok bo‘yicha (b) va kirishda: ketma-ket (d) va parallel (e) manfiy ТА turlari.
Manfiy ТА signallarini kirish zanjiriga uzatish usuliga qarab uning turini quyidagi amaliy maslahatlar yordamida oson aniqlash mumkin. Agar ТА signali tranzistor emitteriga (istokiga) uzatilsa, aloqa ketma- ket, agar bazaga (zatvorga) uzatilsa, aloqa parallel amalga oshirilgan bo‘ladi.
Kombinatsiyalashgan (aralash) ТА: bir vaqtda ham tok, ham kuchlanish bo‘yicha ТА hamda bir vaqtda ketma-ket va parallel ТА bo‘lishi mumkin. Turli ko‘rinishdagi manfiy TAga ega kuchaytirgichlarning to‘liq tuzilish sxemasi keltirilgan to‘rtta rasmdan ikkitasini ishlatgan holda hosil qilinadi.
Manfiy ТА kuchaytirgich parametrlariga qanday ta’sir ko‘rsatishini ko‘rib chiqamiz.
Kuchaytirish koeffitsiyenti Kuchaytirgichda kuchlanish bo‘yicha manfiy ТА mavjud bo‘lsin (1.17d-rasm). Keyingi ifodalarda, kirish va chiqish toklari hamda kuchlanishlar o‘zlarining o‘zgaruvchan tashkil etuvchilari bilan ko‘rsatilgan.
(3)
ТА kuchlanishi kirish kuchlanishidan ayiriladi, shuning uchun
(4)
yoki (5)
Agar ТА mavjud bo‘lmasa, va kuchaytirgichning kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti
(6)
Manfiy ТА mavjud bo‘lganda (5) ni e’tiborga olgan holda quyidagiga teng bo‘ladi:
.
(6) ni e’tiborga olgan holda manfiy ТА mavjud bo‘lganda kuchaytirish koeffitsiyenti
(7)
(7) dan kuchlanish bo‘yicha manfiy TAda kuchaytirish koeffitsiyenti kamayishi ko‘rrinib turibdi, lekin bir vaqtning o‘zida uning qiymati barqarorlashadi. bo‘lganda KU ning qiymati qandaydir sabablarga ko‘ra 50% ga oshsin, lekin bunda KU.TA bor-yo‘g‘i 0.2% ga oshadi.
yigindi manfiy TAning chuqurligi deb ataladi. Agar manfiy TAda >>1 bo‘lsa, bunday ТА chuqur manfiy ТА deb ataladi, Chuqur MTAda kuchaytirish koeffitsiyenti quyidagicha bo‘ladi:
(8)
(8) dan juda muhim xulosa chiqadi. F > 10 bo‘lganda KUTA faqat ТА uzatish koeffitsiyenti bilan aniqlanadi va TAsiz holdagi kuchaytirish koeffitsiyenti KU ga bog‘liq bo‘lmaydi. Bu, KUTA ga temperatura, parametrlar tarqoqligi, radiatsion nurlanish, eskirish kabi omillar ta’sir etmasligini anglatadi. Shuning uchun manfiy ТА kiritilganda kuchaytirish koeffitsiyenti kamaysa ham, turli kuchlanish kuchaytirgichlarda keng qo‘llaniladi.
Tok kuchaytirgichlarda asosan tok bo‘yicha parallel manfiy ТА qo‘llaniladi (1.17e-rasm). Bunda ТА kuchlanishi UTA, qo‘shimcha rezistor RTA orqali oquvchi, ТА toki ITA ni hosil qiladi. Kuchaytirgichning kirish zanjirida ITA va kirish signali toki qo‘shiladi. UTA =ICHIQ*RTA tok bo‘yicha teskari aloqa koeffitsiyenti esa . Tok bo‘yicha manfiy ТА chuqurligi ga teng.
Tok bo‘yicha parallel manfiy ТА asosan tok kuchaytirgichlarda qo‘llanilgani sababli, tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti KI.TA ga uning ta’sirini ko‘rib chiqamiz. (7) ga o‘xshab
(9)
topamiz, bu yerda, KI - manfiy TAga ega bo‘lgan kuchaytirgichning tok bo‘yicha kuchaytirish koeffisienti.
Kuchlanish bo‘yicha manfiy TAda Kuta barqarorlashsa, parallel manfiy ТА da KI.TA barqarorlashadi. Bundan tashqari, temperatura, parametrlar tarqoqligi va boshqa tashqi omillarning KI.TA ga ta’siri kamayadi. Chuqur parallel manfiy TAda (9) ifoda ko‘rinishga keladi, ya’ni tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti faqat ikkita rezistor qiymatlari nisbati bilan aniqlanadi.
Manfiy TAli kuchaytirgichning kirish qarshiligi RKIR.TA ТА signalini kirish zanjiriga uzatish usuli bilan aniqlanadi va ТА signalining olinish usuliga bog‘liq bo‘lmaydi.
Kuchaytirgichga kuchlanish bo‘yicha ketma-ket MTA kiritilganda uning kirishiga kirish signali bilan ТА signali ayirmasiga teng (UKIR-UTA) signal ta’sir etadi. Bu kirish tokining amalda kamayishiga (ya’ni kuchaytirgich kirish qarshiligining o‘rtishiga ekvivalent) olib keladi. Bunda RKIRTA ni RKIRTA = (UKIR +UTA)/IKIR ko‘rinishida yozish mumkin. UTA =ӕ*KU*UKIR bo‘lgani uchun, o‘zgartirishlardan keyin
Rkir.ta=(UKIR/ IKIR)*(1+ ӕ * KU)=Rkir*F (10)
ni topish mumkin. Ushbu ifodadan kuchlanish bo‘yicha manfiy ТА kuchaytirgichning kirish qarshiligini F marta oshirishi ko‘rinib turibdi. Kuchlanish bo‘yicha chuqur manfiy ТА katta ichki qarshilikka ega kirish signali manbalaridan (datchiklaridan) ishlaydigan kuchaytirgichlarning kirish kaskadlarida ishlatiladi.
Kuchaytirgichga parallel manfiy ТА kiritilganda uning kirish zanjirida kirish signali manbai va ТА toklari qo‘shiladi. Natijada, kirish kuchlanishi manbaidan olinayotgan tok ortadi (kirish qarshiligining kamayishiga ekvivalent). Parallel manfiy ТА uchun quyidagini yozish mumkin:
Rkir.ta =Rkir/Fi (11)
Shunday qilib, ketma-ket manfiy TAga nisbatan parallel manfiy ТА Rkir.ta ni kamaytiradi, Rkir.ta tok bo‘yicha manfiy ТА chuqurligiga teskari proporsional.
Manfiy TAli kuchaytirgich chiqish qarshiligi ТА signali qaysi usulda olinishigagina bog‘liq va ushbu signal qanday qilib uning kirish zanjiriga kiritilganiga bog‘liq emas.
Avval kuchlanish bo‘yicha manfiy ТА zanjiri kiritilgan holni ко’rib chiqamiz. 1.17a-rasmga muvofiq
RCHIQ.TA=UCHIQ/ICHIQ;
UCHIQ=UTA-ICHIQ*RCHIQ;
UTA=KU*UKIR=KU*(-ӕ*UCHIQ) yoki UCHIQ=-ICHIQ*RCHIQ/(1+ӕ*KU).
Manfiylik belgisi yuklama toki Ichiq ning musbat orttirmalari kuchaytirgich kuchlanishining teskari tomonga o‘zgarishiga olib keladi. Bundan, minus ishorani tashlab yuborgan holda
Rchiq.ta = Rchiq / (1 + ӕ *Ku)= Rchiq /F (12)
ni hosil qilamiz. Bundan, kuchlanish bo‘yicha ketma-ket manfiy ТА chiqish qarshiligini F marta kamaytirishini aniqlash mumkin. Shunday qilib, MTA qanchalik chuqur bo‘lsa, RCHIQ.TA shunchalik kichik bo‘ladi. Bu chiqish kuchlanishining RYu ga bog‘liqligini sezilarli darajada kamaytirish imkonini bergani sababli, kuchlanish kuchaytirgichlarda muhim rol o‘ynaydi,
Endi chiqish toki bo‘yicha MTA kiritilgan holni ko‘rib chiqamiz.
1.17-b rasmga muvofiq, chiqish toki o‘zgarishi bilan, kuchaytirgichning kirish kuchlanishi
Ukir=-UTA = Ichiq*RTA* ӕ.
ifoda bilan aniqlanadi. Yuqoridagi o‘zgartishlar kabi o‘zgartirishlarni bajarib
Rchiq.ta =Rta* Ku* ӕ + Rchiq (13)
ni topamiz. Shunday qilib, chiqish toki bo‘yicha manfiy ТА zanjiri kiritilishi kuchaytirgich chiqish qarshiligini oshiradi.
Manfiy ТА kuchaytirgich ACHXsini kengaytirish uchun keng ishlatiladi. Manfiy TAga ega bo‘lmagan kuchaytirgichning ACHXsi КU va Kuta uchun 1.18-rasmda ko‘rsatilgan. Кu.ta hisobi (11) yordamida amalga oshirilgan. ӕ =const bo‘lgani uchun Кu.та qiymati KU bilan aniqlanadi. Signal chastotasi og‘ishganda, ya’ni fyup bo‘lganda, KU kamayadi. KU ning kamayishi kuchaytirgich chiqish kuchlanishining kamayishiga olib keladi. Lekin, bunda ТА kuchlanishi UTA = KU*UCHIQ ham kamayadi. Bu kuchaytirgich kirish kuchlanishining o‘zgarmas qiymatlari da chiqish kuchlanishining real qiymatlarini oshiradi. Natijada, chastotaning biror qiymatigacha KU.TA qiymati sekin o‘zgaradi va keng o‘tkazish polosali ACHX yuzaga keladi.
Manfiy ТА yordamida kuchaytirgichdagi nochiziqli buzilishlar va xalaqtilar kamaytiriladi. Gap shundaki, hosil bo‘lish tabiatidan qat’iy nazar, kuchaytirgich chiqishidagi har qanday signal F marta kamayadi. Natijada, tranzistor ishlashi aktiv element VAXining kichik sohasida amalga oshadi va garmonikalar koeffitsiyentining kamayishiga olib keladi. Fizik tomondan bu, manfiy ТА kuchaytirgich VAXning nochiziqligi kichik sohalarida ishlashini ta’minlashini anglatadi. Manfiy TAli kuchaytirgich uchun nochiziqli buzilishlar koeffitsiyenti KG.TA uchun Kg.ta≈ KG/F yozish mumkin.
1.18-rasm. MTA siz (KU) va MTA li (KU.TA) kuchaytirgich ACHXlari.
Nazorat savollari
IMS larga tarif bering.
Mikroelektron qurilmalarga ta’rif bering.
Nanoelektronika haqida tushuncha bering.
Funktsional elektronika haqida ta’rif bering.
IMS ning ta’rifini keltiring?
IMS ning o‘ziga hos xususiyati nimadan iborat?
IMS larning elementlari va komponentlari deb nimaga aytiladi?
Yarimo‘tkazgichli, pardali hamda gibrid integral sxemalar o‘xshash va farqli tomonlarini aqting.
Elektron kuchaytirgichlar qaysi belgilariga ko‘ra tasniflanadilar?
Kuchaytirgichlarning asosiy xarakteristika va parametrlarini aytib bering. Ularning о’ziga xos xususiyatlari nimada?
Nimaga kuchaytirgich A sinfda ishlaganda eng kichik FIK ga ega bo‘ladi?
Nimaga kuchaytirgich В sinfda ishlaganda simmetrik signal shakli sezilarli buziladi?
AB kuchaytirgich sinfi В sinfdan qanday farq qiladi va и qanday qurilmalarda ishlatiladi?
Kuchaytirgichlarda ТА deb nimaga aytiladi?
Kuchaytirgich sxemasiga manfiy ТА kiritilganda kuchaytirish koeffitsiyenti qanday о‘zgaradi va и kuchaytirgichning barqaror ishlashisa ta’sir etadimi?
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
ma’ruza. Elektronika va sxemalar fani, mazmuni va usullari. Elektr signallari kuchaytirgichlari. Teskari aloqa va uni kuchaytirish qurilmalarining xarakteristikalariga ta’siri. Elektronika va sxemalar fani, mazmuni va usullari
|
