Sabit cərəyan gücləndiricisi

Sabit cərəyan gücləndiricisi
Sabit cərəyan gücləndiricisi çox yavaş dəyişən siqnalları gücləndirmək üçündür və siqnalın sabit və dəyişən toplananlarının nisbətini pozmadan
gücləndirmə qabiliyyətinə malikdir. Gücləndiricinin kaskadları arasında qalvanik əlaqə – yavaş dəyişən siqnalın iki tərəfə ötürülməsini təmin edən əlaqə olur. Xüsusi halda bu əlaqə bilavasitə (əlaqə dövrəsində əlavə elementlər olmadıqda) əlaqəyə çevrilir.
Sabit cərəyan gücləndiricisini dəyişən cərəyan gücləndiricisindən onun bütün reaktiv elementlərini yox etməklə almaq olar. Gücləndiricilərdə ayırıcı kondensatorların yox edilməsi ilə iki mürəkkəb məsələnin – ayrı-ayrı kaskadların iş rejimlərini həm sabit, həm də dəyişən cərəyana görə razılaşdırmaq və «sıfır dreyfi»-ni minimallaşdırmaq məsələlərini həll etmək lazım gəlir.
Üçkaskadlı sabit cərəyan gücləndiricisinin sxemi şəkil 2.35-də göstərilmişdir.
Şəkil 2.35. Sabit cərəyan gücləndiricisinin sxemi
Sabit cərəyana görə rejimlərin razılaşdırılması üçün hər sonrakı kaskadın emitter rezistorundakı gərginlik əvvəlki kaskadın sükunət rejiminin sabit toplananını kompensasiya edə bilməlidir, yəni hər sonrakı kaskad üçün
Urei + Ukei - Ubei+1 = Urei+1
münasibəti yerinə yetirilməlidir. Lakin bu cür razılaşma zamanı hər sonrakı kaskadda cərəyana görə yerli ardıcıl mənfi əks əlaqənin dərinliyi əvvəlkinə nəzərən böyük olacaqdır. Odur ki, hər sonrakı kaskadın güclənmə əmsalı əvvəlkinə nəzərən azalacaq və üç kaskaddan sonra güclənmə əmsalı vahidə yaxınlaşacaqdır.
Bu çatışmazlığı aradan qaldırmaq üçün emitter dövrəsində, gərginlik düşküsü müqavimətdən asılı olmayan elementdən, məsələn stabilitronlardan istifadə etmək lazımdır. Lakin bu üsul da rejimlərin tam razılaşması problemini həll edə bilmir və kaskadların sayı üçdən çox olduqda isə tətbiqi çətinləşir. Bu qurğuların iki mühüm çatışmayan cəhəti vardır. Onlardan biri, gücləndiricinin girişində birinci kaskadın tranzistorunun sükunət rejimini təmin etmək üçün
lazım olan müəyyən sabit gərginliyin olması və müəyyən çıxış müqavimətinə malik giriş gərginlik mənbəyinin qoşulması ilə kaskadın sabit cərəyana görə iş rejiminin dəyişməsidir. İkincisi, giriş siqnalı olmadıqda belə gücləndiricinin çıxışında müəyyən sabit gərginliyin olmasıdır. Göstərilən çatışmazlıqları giriş və çıxış dövrələrinə əlavə gərginlik bölücüsü (Rböl1 – Rböl2) daxil etməklə qismən aradan qaldırmaq olar. Lakin bu halda gücləndiricinin çıxış müqaviməti və sxemdə ayrılan güc artır, sxem mürəkkəbləşir.
Gücləndiricinin giriş və çıxışında sabit toplananı aradan qaldırmaq üçün sürüşmə sxemindən istifadə edilir. Ardıcıl birləşmiş iki qida mənbəyinə elə gərginlik bölücüsü qoşmaq olar ki, onun rezistorlarının müqavimətlərini seçməklə çıxışındakı gərginliyi qida mənbəyinin orta nöqtəsinə nəzərən sıfıra endirmək mümkün olsun. Bu şərtin sabit cərəyan mənbəyinə tətbiq oluna bilməsi üçün gücləndiriciyə qütb işarələri əsas qida mənbəyinin qütb işarələrinə əks olan əlavə qida mənbəyi qoşmaq və kaskadlararası əlaqə kimi rezistiv gərginlik bölücüsündən istifadə etmək lazımdır. Bu elementlər daxil edilmiş sxem şəkil 2.36 - da göstərilmişdir.
Şəkil 2.36. Kaskadlararası əlaqə kimi rezistiv gərginlik bölücüsü olan sabit cərəyan gücləndiricisi
Sxemə əlavə gərginlik bölücüsünün daxil edilməsi güclənmə əmsalını aşağı salır, sxemi mürəkkəbləşdirir və çıxış gərginliyinin «sıfır dreyfinin» minimallaşdırılmasını çətinləşdirir. Dreyfin azalması üçün sxemə mənfi əks rabitə dövrəsi (Re1) qoşmaq lazımdır. Lakin bu da güclənmə əmsalını aşağı salır.
«Sıfır dreyfinin» azaldılmasının iki əsas üsulundan istifadə edilir:
gücləndiriciyə təsir edən xarici faktorların azaldılması;
gücləndiricinin xarici təsirlərə olan hissetmə qabiliyyətinin aşağı salınması.
Xarici faktorların gücləndiricinin çıxış gərginliyinin dreyfinə olan təsirini azaltmaq üçün yaranan dreyfi kompensasiya etmək və yaxud dreyf gərginliyinin
çıxışa ötürülməsinin qarşısını almaq lazımdır. Bu məqsədlə diferensial gücləndirici kaskadlardan istifadə etmək olar.
İkinci üsulla dreyf gərginliyinin azaldılması prosesinə baxaq. Əvvəldə qeyd edildiyi kimi, dreyf problemi ayırıcı kondensatorları sxemdən kənar etdikdə yaranır. Bu kondensatorlar sabit toplananın xaricə ötürülməsinin qarşısını alırdı. Sabit cərəyan gücləndiricisində isə bu mümkün olmur. Burada sabit toplanan, dəyişənlə yanaşı çıxışda güclənmiş olur. Bunun qarşısını almaq üçün giriş siqnalında faydalı (dəyişən) və dreyf (sabit) toplananları ayırmaq lazımdır. Bu problemi aşağıdakı kimi həll etmək olar. Məlumdur ki, dəyişən cərəyan gücləndiricisində bu problem yoxdur. Odur ki, bu problemi giriş siqnalının sabit toplananını dəyişən cərəyan gücləndiricisinin girişində dəyişən cərəyana çevirmək, çıxışında isə əksinə, yenidən sabit cərəyana çevirməklə həll etmək olar və beləliklə də sabit cərəyan gücləndiricisinin çıxışında dreyf gərginliyini tamamilə yox etmək olar. Belə sabit cərəyan gücləndiricisinin struktur sxemi şəkil 2.37 – də göstərilmişdir.
Giriş siqnalı modulyatorun girişinə verilir və modulyatorda dəyişən gərginliyə çevrilir. Modulyatorun çıxışındakı dəyişən gərginlik dəyişən cərəyan gücləndiricisi vasitəsilə gücləndirilir və demodulyatorun girişinə ötürülür. Demodulyator güclənmiş dəyişən cərəyanı yenidən sabit cərəyana çevirir. İlkin siqnalın düzgün bərpa olunması üçün modulyator və demodulyator sinxron və sinfaz işləməlidirlər.
Şəkil 2.37. İkiqat çevirməyə malik sabit cərəyan gücləndiricisi
Bu üsulla yaradılan sabit cərəyan gücləndiriciləri M-DM (modulyator- demodulyator) sabit cərəyan gücləndiricisi və yaxud ikiqat çevirməyə malik sabit cərəyan gücləndiricisi adlanır. Bu üsulun mənfi cəhəti modulyator və demodulyator sxemlərinin mükəmməl olmamasına görə gücləndiricinin çıxış gərginliyində tezliyi verici generatorun tezliyinə bərabər olan dəyişən cərəyan toplananının olmasındadır. Bunu aradan qaldırmaq üçün gücləndiricinin çıxışına əlavə süzgəc qoşulur. Çıxışa qoşulan süzgəc və modulyator/ demodulyator sxemlərinin normal iş rejiminin təmin olunmaması gücləndiricinin buraxma zolağının kifayət qədər genişləndirilməsinə imkan vermir. Bu çatışmazlığı aradan qaldırmaq üçün diferensial gücləndiricilərdən istifadə etmək lazım gəlir.
|