Синусоидалы тербеліс генераторы

Кез келген генератор күшейткіштен және оң кері байланыс тізбегінен тұрады. Синусоидалы тербеліс генераторы тұрақты ток энергия көзін керекті жиіліктегі айнымалы токқа түрлендіреді.

 

Сурет 7.1. Генератордың функционалды схемасы

 

Олар оң кері байланыс тізбегінде күшейткіш негізінде орындалады, керекті жиілікте өзіндік қозудың тұрақты режимін қамтамасыз етеді. Синусоидалы тербеліс генераторынын құрылымдық схемасы сурет- 7.1 көрсетілген. Күшейткіштің күшейту коэффициенті және кері байланыстың тізбекті беру коэффициенті комплексті деп қабылданды, яғни олардың жиіліктен тәуелділігі есепке алынады. Генератор схемасында күшейткіш үшін кіріс сигналы болып оң кері байланыс тізбегімен берілетін (| |< 1)оның шығыс кернеуінің бөлігі болып келеді.

Генерация режимінде схема жұмысы үшін екі шарт орындалуы керек.Сигналдың фазалық жылжуы бірінші күшейткішпен (φ_у) және кері байланыс тізбегімен (φ_х) құралатын сипатталады суммада еселі болу керек:

φ_у + φ_х = 2nπ (1)

мұнда п = 0, 1, 2, 3,....

(1) қатынасы оң кері байланыспен күшейткіштің фаза балансы шарттын анықтайды. Екінші шарт теңсіздікпен анықталады:

1 (2)

Генератордың шығысында синусоидалы пішінді кернеу алу үшін, (1), (2) қатынастары тек қана бір жиілікте орындалу керек.

Теңсіздіктің физикалық мағынасы >1 келесі жағдайда беріледі. Күшейткішпен күшейтілген рет және кері байланыс тізбегімен босатылған рет сигнал, (1) шартты орындаған кезде, сол фаза бойынша күшейткіштің кірісінде қайтадан сол сигнал пайда болады, бірақ үлкен амплитудамен. Басқа сөзбен айтқанда, >1 теңсіздігі генераторды өздік қоздыру үшін керекті шартты орындайды, қорек көзіне қосқаннан кейін, күшейткіштің схемасында бастапқы ток пен кернеудің өзгергенде, күшейткіштің кіріс мен шығысында арнайы жиілікте сигналдардың амплитудасынын прогресссті түрде өсуіне алып келеді. теңсіздігі генератордың орнатылған жұмыс режиміне өтуіне сәйкес келеді.

Гармоникалық тербелістер генераторы-қорек көзінің тұрақты кернеуін айнымалы синусоидалы кернеуге кірістік сигнал болмаған кезде түрлендіруге арналған құрылғы. Генератор оң кері байланысы (ОКБ) бар күшейткішті көрсетеді (а сурет).

а) б)

ОКБ генератордың жұмысына әсерін құрылымдық схеманың көмегімен қарастырған қолайлы (б сурет). Оң кері байланысы бар күшейткіш үшін күшейту коэффициенті келесі түрде анықталады:

Мұндағы - кері байланыстың тереңдігі.

Кері байланыстың тереңдік өрнегін талдау арқылы келесідей нәтиже жасауға болады:

кезінде жүйенің күшею коэффициенті жоғарылайды.

кезінде жүйенің күшею коэффициенті шексіздікке тең.

кезінде және жүйенің кірісіндегі сигнал болмаса шығыста сигнал пайда болады.

Содан, өздігінен қозу шарты келесі түрде болады:

Жиілігі анықталған синусоидалы тербеліс алу үшін генератордың берілген жиілікпен бапталған жиілікті-берілген тізбегі болу керек.

 

Күшейткіштің күшейту коэффициентінің температура мен жүкетеме кедергісіне тәуелділігі генераторлардың шығыс кернеуінің амплитуда тұрақсыздығы себебіне байланысты болады. Синусоидалы тербеліс генераторлары, өлшегіш күшейткіштер сияқты, тербелісті LC -контурмен және RC - тізбекке тәуелділікті - жиілікпен орындалады. LC-генераторы үлкен жиілікті (бірнеше ондық килогерцтен жоғары) сигналдарды генерациялау үшін арналған, ал RC -генераторы төменгі жиілікте қолданылады (бірлік герцке дейін). Синусоидалы тербеліс генерациясы үшін шарт (1), (2) мұнда тербелісті контурдың жиілікті түзету f₀ үшін жасалынады, оның кедергісі таза активті болған кезде. f₀ жиілік үшін (1) қатынасты алғышартты орындау күшейткшпен енгізген ығысудың фазалық өзгеруіне қызмет етеді, жиіліктің резонанстан ауытқиды, өйткені контурдың кедергісі активті болуды қояды, реактивті сипатқа (индуктивті және сыйымдылықты) айналады. (2) қатынастың туралығы резонансты жиілік үшін f₀ жиілікте күшейту коэффициентінің максималды мәнімен шартталады.

LC-генераторы

Бұл схемада күшейткіш элемент ретінде биполярлы транзистор қолданылған. Трансформатор жүктемесінің VT қызыметін индуктивтіліктен Lк және сиымдылықтан

Ск тұратын тербеліс контуры атқарады. Контур схеманың жиілікті-беріліс элементін көрсетеді.

Контурдың құрамына Ск (тербеліс контурының сиымдылығы) және Lк (тербеліс контурының индуктивтілігі) кіреді. Оң кері байланыс Lсв байланыс катушкасы арқылы жүзеге асады. Lк катушкасы және байланыс катушкасы Lсв ортақ магнитөткізгіште орналасқан және трансформаторды Т көрсетеді. Оң кері байланыс катушкуаларды (. –орам басын) қарсы қосу арқылы жүзеге асырылады.

Кернеу көзін беру сәтінде генератордың шығысы Uшығ шум деңгейінде (нөлге жақын) болады. Бұл тербеліс Ск Lк контурында жиілігі келесідей синусоидалы сигнал пайда болуымен жеткілікті болып саналады

 

Мұндағы - контурдың резонанстық жиілігі.

Алынған тербеліс байланыс катушкасы арқылы VT транзисторға түсіп күшейеді. Коллекторлы тізбектегі күшейген кернеу тербеліс контурына қайта түседі де үрдіс қайталанады. Генератордың шығысындағы кернеу ол қосылғаннан кейін келесі суретте көрсетілгендей түрде болады.

LC-генераторын жоғарғы жиілікте қолданады. (әдетте 100 кГц аз емес). Аз жиілікте трансформатордың өлшемі мен салмағы үлкейіп кетеді де, жоғарыда қарастырған схемамыз тиімсіз болып қалады. LC-генераторында жиіліктің жоғарғы тұрақтылығын қамтамасыздандыру күрделі, себебі тербеліс контурының индуктивтілік және сыйымдылық иэлементі температураға тәуелді.

LC - генераторлардың реализация схемасы жеткілікті түрде түрлеше. Олар тербелісті контурдың күшейткішіне қосылу әдісімен ерекшелену және онда оң кері байланысты жасау мүмкін.

 

Сурет 7.2. Трансформаторлы кері байланысы бар генератор схемасы

 

Генераторлардың ерекшеліктерін біркаскадты күшейткішптің схемасын мысалда қарастырамыз. Генератордың схемасын сурет 7.2. көрсетілген. Оның күшейткішті каскады транзистордың ОЭ белгілі элементтермен R₁, R₂, R_э, C_э, орындалады, олар тыныштық режимін беру және температура стабилизациясы үшін арналған. Шығыс сигналы транзистордың коллекторынан шешіледі. Біркаскадты күшейткіш схемасында таза активті жүктемемен кіріс сигналы шығыс сигналымен қарсы фазада болады. Осыған байланысты фаза балансынын шарттын қамтамасыз ету үшін оң кері байланыстын буыны резонансты жиілікте фаза сигналы бойынша 180° бұруды іске асыру керек, күшейткіштің кірісіне берілетін. Генератор схемасында сурет 2. тербеліс контурынын көрсеткіштері болып, конденсатордың сыйымдылығы С және трансформатордың біріншілік орамынын индуктивтілігі L болып саналады. Кері байланыстың сигналы екіншілік орамнан алып тасталады, ораммен индуктивті байланысқан, бөлетін конденсатор арқылы транзистордың кірісіне беріледі. Кері байланыстың керекті кернеу фазировкасы екіншілік орамнын шығысына қатысты қосылумен жетіледі. Өткені кері байланыстың кернеуі шығыс кернеуден кіші, біріншілік және екіншілік орамнын айналым сандардын қарым-қатынасы. Егер де орамдар мен идеалдынын индуктивті байланысын қабылдасақ, онда амплитуда балансынын шарттын қамтамасыз ету үшін керек,

(3)

мұнда — тыныштық нүктесінде транзистордың токты беру коэффициенті.

Генерацияланатын тербелістін жиілігі тербелісті контурдың резонансты жиілігіне жақын:

(4)

Кері байланыстын сигналы тербелісті контурдан тікелей алыну мүмкін. Бұл тербелісті контурдың индуктивті және сыйымдылықты тармағын секциалағанын арқасында жетіледі. Тербелісті контурлардың осындай генераторлар схемаларында күшейткішпен үш қосылу нүктесі бар, сондықтан оларды үш нүктелікті деп атайды.

Кварцты генераторлар

Кварцты генераторларда жиіліктік-беріліс элементіне кварцты резонатор В жатады (7.4 сурет). Ол өлшемі қатаң анықталған кварцты немесе турмалинді пластинканы көрсетеді және кварц ұстағышқа бекітіледі. Пластинканың параллель жақтары металданады. Егер металданған жақтардан генератордың шығыстық кернеуі айнымалы кернеу өтсе, онда кварцты пластинкада тығыз тербеліс пайда болады. Олар металл қаптамада электр зарядтарын туғызады, зарядтар өз кезегінде кварцты пластинкадағы тығыз тербелісті қоздырады.

Кварцты резонаторда оған айнымалы кернеу берген кезде энергияның алмасуы жүреді – электрлік тербелістер механикалыққа түрленеді, ал механикалық электрлік тербелістерді қоздырады. L және C элементтері болмағандықтан кварцты генераторлардың жиіліктік тұрақтылығы жоғары болады. Суретте көрсетілген схема биполярлы транзисторда орындалған. Мұнда оң кері байланыс конденсатордың С көмегімен жүзеге асады. Схема кез – келген күшейткіш элементте жиналады. Кварцты генераторлар негізінен 1 МГц жоғары жиіліктерде қолданылады.

RC-генераторы

LC - типті генераторлары гибридті интегралды микросхема түрінде іске асырады, онда реактивті элементтерді L, С баспа (навес) түрінде қолданылады. Төменгі жиілікті диапазон үшін RC - генераторлар қолданады. Олар жиілікті –тәуелді тізбекте қолдануда негізделген, резисторлар мен конденсаторлардан құралатын, LC - генератормен ұйқасты түрде құрылымдық схема бойынша орындалады сурет 7.1. Күшейткіштерде генераторларды құрастыру үшін арналған, шығыс сигналы, өзіде белгілі, кіріс сигналмен қарсы фазада немесе фаза бойынша онымен дәл келу мүмкін.Бірінші жағдайда кері байланыстын жиілікті-тәуелді RC – тізбегі генерация жиілігінде берілетін сигналды -қа фаза бұрылуын іске асыру керек, екінші жағдайда берілетін сигналдын фазалық бұрылу болмау керек. Екі есептің шешілуі –тізбектің үлкен схемалық мүмкіндіктерімен сипатталады. 180º -та сигналды беретін фаза өзгеруін іске асыратын тізбектің схемасы сурет 3,а көрсетілген. Бұл схеманы қарастыру үшін таңдау кішігірім мәндермен шартталған конденсаторлардың сыйымдылықтарында, төменгі жиілікті генераторларды құрастыру үшін талап етеді. Сурет.3,а схемасында (баспалдақты типті схема “R -параллель”) сигналды берудің фазасы мен беру коэффициентінің жиілікке тәуелділігі элементарлы Г –тәріздес RC – буын қолданылады. Жиілікке бір буынмен енгізілетін максималды фазалық бұрылу, нөлге жақын болғандықтан, 90° құрайды, 180° фазалық бұрылуды алу үшін, тізбекке үштен кем емес тізбектей қосылған буындар болу керек. Әдетте үшбуынды немесе төртбуынды тізбектер қолданылады.

a)

Сурет 7.3. RC -төртполюсникатің үшбуынды схемасы (а), оның беру коэффициентінің тәуелділігі мен жиіліктен фазалық бұрылудын бұрышы. (б)

 

пен жиіліктен тәуелділігі үшбуынды тізбек үшін С1=С2=С3=С кезінде және R1=R2=R3=R сурет.3,б көрсетілген. бұрыш кезінде, f₀ жиілікте квазирезонансты деп атайды. С және R параметрлері ол мына қатынаспен байланысты

(5)

Қатынастарда параметрлер аралықтарында f₀ жиілікте тізбекті беру коэффициенті көрсеілген.

Демек, генератордын өзіндік қозуы, егер күшейткіштің күшейту коэффициенті Ku ≥ 29 теңболса. Күшейткіш буыны ретінде интегралды орындаудағы тұрақты ток күшейткіштерін әдетте қолданылады, негізінде операциялық күшейткіштерді. ОК генератор схемасы сурет 4. көрсетілген.

Сурет 7.4. RC-төртполюстілік үш буыны бар ОК синусоидалы

тербелістің генератор схемасы

 

Кері байланыстын жиілікті-тәуелділікті тізбегі шығыс пен күшейткіштің инверттейтін кірісі арасында қосылған. Керекті күшейткіш коэффициенттінің күшейткіш буыны(Ku ≥ 29) қатынасты таңдаумен іске асады. Инверттейтін күшейткіштің кіріс кедергісі, R_o тең, R₃ бірге кері байланыс тізбегінің жиілікті-тәуелділікті соңғы буыннын кедергісін құрайтын активті анықтайды. (5) формула бойынша f₀ жиілікті есептеу үшін, керек. Практикада талап ететін керекті тербеліс амплитудасын орнату кедергіні кейбір құрылыспен жеткізіледі. RC-тізбектен, квазирезонансты жиілікте сигналды жеткізетін фаза бойынша бұрылуды іске асырмайтын, Вин көпір схемасын біршама тарату (сурет.5,а), аплитуда-жиілікті және фазажиілікті сипаттамасы көрсетілген сурет.5,б. Мұндай генераторды құрғанда операциондық күшейткіште (сурет 6.) кері байланыстын (сурет 5,а) жиілікті-тәуелділікті буыны шығыс пен инвертті емес кіріс аралықтарында ОК қосады. R_oc және R_o элементтері күшейткіш буынын талап ететің күшейту коэффициентін алу үшін арналған.

a)

Сурет 7.5 Вин көпірінің схемасы (а),оның беру коэффициентінің тәуелділігі мен жиіліктен фазалық бұрылу бұрышы. (б)

 

Сурет 7.6. Вин көпірімен ОК синусоидалы тербелістің генератор схемасы

 

Сондықтан генерация жиілігінде Вин көпірінің = 1/3 типінің кері байланысынын беру буынынын коэффициенті f₀,, (сурет 7.5,а), генератордың өзіндік қозуы болады Кu > 3 кезінде. Бұл R_oc/R_o ≥ 2 қатынастын таңдауына сәйкес келеді.Генерация жиілігі схемада квазирезонансты жиілікке жиілікті-тәуелді тізбекте, қатынапен анықталады:

 

(6)

мұнда R₂ = R и C₁ = C₂ = C

Керекті тербеліс амплитудасы корректорлық кедергімен R_oс -ке асады немесе схеманы құру процессінде.

Дифференциалдаушы RС-тізбектері. Мұндай тізбектің схемасы 11 а, б суреттерінде көрсетілген.

7.8 сурет. Дифференциалдаушы RС-тізбек.а) схемасы б) сипаттамасы.

 

Схеманың кірісіне тікбұрышты импульс беріледі. t₁ сәтінде U₁ кернеуі 2U_m кернеуіне өзгереді. Конденсатордағы кернеу баяу өзгереді.

сондықтан кірістік кернеу алдымен шығысқа беріледі. Әрі қарай конденсатор резистор R арқылы кернеуімен зарядталады, және кернеуі экспонент бойынша өзгереді (өседі). Шығыстағы кернеу конденсатордың заряды бойынша экспоненциалды түрде нөлге түседі (11 б сур.). t₂ сәтінде кернеуі сатылы түрде өзгереді де тең болады. Конденсатордың С резистор R арқылы кернеуіне дейін қайта зарядталуы басталады. Себебі конденсатордың алдыңғы кернеуі болған, сонда резисторда амплитудасы түрлі өрісті экспоненциалды түсетін импульстер бөлінеді. Импульстердің ұзақтығы T=RC уақыт тұрақтысына байланысты болады (Т аз болған сайын импульс те соғұрлым қысқа болады). Шығыстық кернеудің аналитикалық түрде жазылуы:

Интегралдаушы RС-тізбектері.

RС-тізбек 12 суретте көрсетілген схемадағыдай жалғанады, ондағы сыйымдылықтан түсірілетін кернеу интегралдаушы деп аталады, себебі оның шығысындағы кернеу, егер кіріске тұрақты кернеу берілсе уақыт бойынша экспоненциалды түрде өседі.

шарты бойынша

мұндағы Т- интегралдаушы тізбектің тұрақтысы, Т=RC.

7.9 сурет. Интегралдаушы RС-тізбектің схемасы.

7.10 сурет. Интегралдаушы RС-тізбектің сипаттамасы.

Егер RС-тізбектің шығысына компаратор қоссақ, оның екінші кірісіне бірінші кіріске қарағанда U₀ кернеуін аз берсек, кілттің қосылу сәті мен компаратордың іске қосылу сәтінің арасындағы уақыт интервалын қалыптастыруға мүмкін болады (іске қосылу сәті – ол U_шығ=U₀ тең сәті) немесе

Соңғы өрнекті логорифмдеу арқылы интервалдың ұзақтығын табуға болады

Сонымен электронды генераторларды сигналдарды түрлендіру, өлшеу үшін қолданылады.

Дәріс тақырыбы

Электронды құрылғылар. Күшейткіштердің негізгі параметрлері мен классификациясы. Күшейткіштердің кері байланысы және жұмыс режимі.

Күшейткіштер шығыс сигналдарының қуатын арттыруға арналған құрылғылар. Аз қуатты шығыс сигналдары активті элементтердің көмегімен қорек көзінен шығатын энергияның жүктемеге берілуін қадағалайды. Активті элементтер: транзисторлар (биполярлы және өрістік), электрондық шамдар, тунельдік диоттар. Сызықтық күшейткіштер электрондық сигналдардың (ток және кернеу ауытқулары) формаларының бұрмалаусыз күшейтуге арналған. Күшейткішті кіріс қысқыштарына сигнал көзі (токтың немесе кернеудің генераторы), ал шығысына кернеу қосылған активті төртполюс ретінде қарастыруға болады. Көбіне сигнал көзі мен жүктемеде ортақ нүкте (“жер”) болады. Бір күшейткіш екінші күшейткішке сигнал көзі және жүктеме ретінде қызмет ете алады. Шығыс жағынан күшейткішті басқарылатын кернеу ретінде де, ток генераторы ретінде де тануға болады. (8.1сурет):

Сурет 8.1. Активті төртполюстің схема түріндегі көрінісі

 

Күрделі күшейткіш каскадтың тізбектей қосылған жеке сатыларынан тұрады. Әр каскад арнайы талаптарды орындайды. Кіріс, шығыс, кейде ең соңғы каскадтарды ерекше көрсетеді.

 

 

Сурет 8.2. Көпкаскадты күшейткіштің құрылымдық схемасы

 

Көпкаскадты күшейткіштер әр каскад арасындағы байланыс бойынша, сонымен қатар сигнал және жүктеме көзі бойынша ажыратылады.

Сыйымдылық байланысты күшейткіштер (немесе RC-байланысы) – айнымалы кернеуді беру үшін қолданылады.Трансформаторлық байланысты күшейткіштер - айнымалы кернеуді күшейту үшін арналған.

Тікелей (гальваникалық) байланысты күшейткіштер –токтың немесе кернеудің баяу өзгерістерін күшейту үшін арналған. Бұл - тұрақты токтың күшейткіштері.

Кері байланысты, яғни күшейткіштің шығыс энергиясының бөлігінің кіріске берілетін күшейткіштер кеңінен қолданылады.

Күшейткіштерге тура байланыспен қоса кері байланыс та қолданылады. Кері байланыс (каскад аралық және каскад ішінде) күшейткіштің жұмыс тұрақтылығын жақсартады. Кей жағдайларда, температура тұрақтылығы үшін және жиіліктік сипаттаманы тегістеу үшін кері байланыс құрылғысы ретінде термотәуелді құрылғыларды (термистор, позистор) қосады. Күшейткіштің какадтарының арасына және кірісі мен шығысына күшейтуді реттеу үшін аттенюаторлар немесе потенциометрлер, ал берілген жиілікті қалыптастыру үшін фильтр қосады.

Күшейткіштердің негізгі параметрлері

Кернеу бойынша күшеюдің коэффициенті:

немесе

Ток бойынша күшею коэффициенті:

немесе

Көпкаскадты күшейткіштегі жалпы күшею коэффициенті мынаған тең:

К_общ = К₁К₂... К_N.

Көбіне күшейту коэффициентін логарифмдік өлшеммен береді - в Дб:

К_U [Дб] = 20lg(K_U);

Онда көпкаскадты күшейткіште күшейту коэффициенттерің қосындылары беріледі:

К_общ [Дб] = К₁ [Дб] +...+ К_N [Дб];

Кірістік тогы және потенциалдық шығысы бар күшейткіш үшін – тікелей берілу кедергісі

Күшейткіштегі сигналдың бұрмалануы. Идеалды күшейткіш кіріс сигналының формасын шығыста нақты түрде берумен сипатталады, мысалы:

Шығыс сигналының D t уақытына кешігуі қабылданады:

Шығыс тербелістерінің U _{шығжәне} i _шығ кірістен ауытқуы бұрмалану деп аталады. Пайда болу себебіне байланысты сызықтық (жиіліктік) және сызықтық емес болып ажыратылады.

Сызықтық емес бұрмалану синусоидалы тербелістерді күшейткенде шығыс сигналының синусоида формасынан ауытқуынан байқалады:онда жиілігі w (күшейтілген пайдалы сигнал) гармоникалық тербелістен басқа, қысқаша негізгі 2w, 3w, 4w... жиілікті гармоникалар да болады. Күрделі, яғни спектірі әр түрлі жиіліктік құраушылардан тұратын сигналды күшейткенде күшейткіштің шығысында спектрлік құрам өзгереді.Сызықтық емес бұрмалану сызықтық емес амплитудалық сипаттама әсерінен болады. Бұл сызықтық емес бұрмалану сұлба элементтерінің вольт-амперлік сипаттамасына негізделген. Күшейтілген сигналдың амплитудасының өсуіне байланысты ол да жоғары дәрежеде байқалады.Сызықтық емес бұрмаланудың сигнал жиілігіне қатысы жоқ, ол күшейткіштің амплитудасы мен амплитудалық сипаттамасының формасына тәуелді.Көпкаскадты күшейткіштерде сызықтық емес бұрмалану негізінен шығыс каскадында байқалады.

Сызықтық (жиіліктік) бұрмалану. АЖС біркелкі еместігін бағалау үшін жиіліктік бұрмалану коэффициентін пайдаланады

 

K(w) – қарастырылып отырған жиілікте, K₀ – е w₀ бірнеше “орташа” жиілікте.Тұрақты емес күшейткіш берілген жиіліктің жұмыс жиілігін төменгі шегаралық w_н және жоғары шегаралық w_в жиіліктермен анықтайды. Әдетте күшейткіштің жеткілікті азаюуы теңдігін қабылдайды. (яғни -3 Дб).

 

Сурет 8.3 Амплитудалы- жиіліктік сипаттама

 

Жиіліктің жолақ ені бойынша бөледі:

Таңдалмалы (таржолақты) күшейткіштер w_в - w_н <<w₀;

Кеңжолақты күшейткіштер w_в>>w_н.

Тұрақты ток күшейткішті ерекше белгілейді w_н = 0

АЖС-да күшейткішті анализдегенде 3 жиілікті ауданды бөледі: төменгі, орташа немесе жоғарғы.

Фазалық бұрмалау депжеке гармоникалық құрастырушылардың уақыт бойынша әртүрлі жылжуының нәтижесінде туатын шығыс кернеудің түрінің өзгеруін айтамыз. Күшейткіштің беретін фазалық бұрмалауын оның фазалық сипаттамасы арқылы бағалайды.

Фазалы-жиіліктік сипаттама деп күшейткіштің шығыс және кіріс кернеулерінің арасындағы жылжу фазасындағы бұрышы j мен жиіліктің арасындағы тәуелділік графигін айтады.

Амплитудалық сипаттама деп күшейткіштің шығысындағы кернеудің бірінші гармоникалық амплитудасы кірістегі синусоидалы кернеудің амплитудасына тәуелділігі. Өтпелі сипаттама кіріске сатылы сигнал берілген кезде, шығыс кернеудің уақыттқа U_шығ (t) тәуелді.

Өтпелі сипаттама. Шығыс сигналдың уақытқа тәуелділігіU_шығ(t), ал кіріске сатылы сигнал берілген кезде.

Күшейткіш класстары. Активті элемент типіне тәуелді болмай ақ, күшейткіш принципі бір келкі болып қалады және кіріс сигнал жоқ болған кезде, тізбекте тұрақты ток пен кернеу қойылады. Бұндай режим тыныштық режимі немесе тұрақты ток бойынша режим деп аталады(статикалық режим). Кіріске сосын айнымалы сигнал берілген кезде, кіріс кернеумен сәйкесті өзгеретін, айнымалы ток пен кернеу пайда болады. Сондықтан күшейткіш динамикалық режимде немесе айнымалы ток бойынша жұмыс істейді. U_кір шамаға байланысты, тұрақты I жәнеU келесі жұмыс режимдерімен бөлінеді: А, В, С, D.

Күшейткіштегі кері байланыс. Кері байланыстардың түрлері. Күшейткіштердегі кері байланыс деп күшейткіштің шығыс тізбектерінен сигналдың бір бөлігін кіріс тізбектеріне беруді қамтамасыз ететін электрлік тізбектердің арасындағы байланысты айтады. Күшейткіштің 1- шығыс сигналының бір бөлігі (U_шығ. кернеуінің немесе I_шығ.- тогының бөлігі түрінде) кері байланыс тізбегі 2 арқылы кері байланыс сигналы (I_кб не U_кб) түрінде кіріс нүктеге барып қосылады. Бұл сиганлдың кіріс сигналмен қосылуы немесе одан алынуы мүмкін. (сурет 8.4).

β

+

U_кір U_шығ=К U_кір

 

U_ос= β U_шығ

Сурет 8.4. Кері байланысы бар күшейткіштің құрылымдық схемасы

Егерде кірмелік сигналдың кернеуі U_кір мен кері байланыс сигналының кернеуі U_кб фаза бойынша сәйкес болып, бірімен-бірі қосылса, онда мұндай кері байланысты оң кері байланыс деп атайды. Бұл жағдайда күшейткіштің кірісінде күшейген U₁ сигнал әсер етеді. Егерде кері байланысты қосқанда кіріс сигналдың кернеуі U_кір мен кері байланыс сигналының кернеуі U_кб фаза бойынша қарама-қарсы болып, олар бірінен – бірі шегерілсе, онда мұндай кері байланыс теріс кері байланыс деп аталады. Кері байланыстарды шығыс тізбектерге қосу түріне қарай кернеу бойынша және ток бойынша болатын кері байланыстарға бөледі. Кернеу бойынша кері байланыста U_êá= βU_шығ , мұндағы U_кб - кері байланыс кернеуі, β – кері байланысты беру коэффициентті, U_шығ – шығыс кернеу. Бұл жағдайда кері байланыс тізбегі жүктемеге параллель қосылады. Ток бойынша кері байланыста U_кб=R_кбI_шығ, мұнда R_кб – кері байланыс кедергісі, I_шығ – шығыс ток, яғни кері байланыс тізбегі күшейткіштің шығысына, жүктемеге тізбектеліп қосылады. Егерде схемада кері байланыс аталған екі әдістің қосылып түрленуінен жасалса, онда шығыс бойынша аралас кері байланыс деп аталады.Кері байлныстың түрлері:

- кернеу бойынша;

- ток бойынша;

- комбинацияланған.

Кері байланыстын қосылу схемасы болу мүмкін:

- тізбекті;

- параллельді;

- тізбекті- параллельді.

Дәріс тақырыбы