Misal 1.1. Şəkil 1.9-da göstərilmiş gücləndirici qurğunun LATX və FTX qurmalı.
Həlli

Misal 1.1. Şəkil 1.9-da göstərilmiş gücləndirici qurğunun LATX və FTX qurmalı.
Həlli. Şəkildəki sxem çıxışına ötürmə əmsalı KU0 olan ətalətsiz gücləndirici qoşulmuş aperiodik RC-manqadan (bənddən) ibarətdir. Bu dövrənin ötürmə funksiyasını, tezlik və faza xarakteristikalarını təyin edək. Bunun üçün sxemi xarakterizə edən tənliklər sistemini yazaq:
ugir iR1 R1 uC ;
uC (1/C)iCdt;
uR2 iR2 R2;
uçıı
KU0 uR2.
Şəkil 1.9. Gücləndirici qurğunun sxemi.
Kirxqofun 1-ci qanununa əsasən
iR1 iC iR 2
və ya
iR1 C( duR2 / dt) uR2 / R2 ( C/ KU0)( duçıı / dt) uçıı /( R2 / KU0).
Cərəyan üçün olan bu ifadəni gərginlik üçün olan ifadədə yerinə yazaraq
ugir ( R1 / KU 0 )[ C( duçıı / dt) uçıı / R2 ] uçıı /( R2 KU 0 )
və (1.18) ifadəsindən istifadə edərək sxemin ötürmə funksiyasını aşağıdakı kimi yazmaq olar:
Uçıı ( p)
KU 0 R2
R1 R2 C
W ( p)
U
gir
( p)
/
R1 R2
R1 R2
p 1
və ya
W ( p) KU /(Tp 1) .
Burada
KU KU 0 R2 /(R1 R2 )
- dövrənin ötürmə əmsalıdır;
T R1 R2 C /(R1 R2 ) - dövrənin zaman sabitidir.
Tezlik xarakteristikasını almaq üçün edirik:
p j
əvəzləməsindən istifadə
W( j)
KU
Tp1
KU (1 jT)
1( T) 2
KU
R R
1( T) 2
P() jQ()
və ya
1
U
P() K /[1 ( T) 2 ];
2
U
Q() K T /[1 ( T) 2 ] .
Alınmış tezlik xarakteristikasının modulunu və fazasını təyin edək:
W ( j)
KU ;
K () 20 lgW ( j) 20 lg KU 20 lg
1 (T)2 ;
() arctg(T) arctg(T) .
Alınmış ifadələr baxdığımız sxemin LAT və FT xarakteristikalarını qurmağa imkan verir.
Təcrübədə, adətən amplitud xarakteristika üçün alınmış ifadədən istifadə etmirlər, asimptotik xarakteristikalar qurulur, yəni aşağıdakıları nəzərə almaqla, hissə-hissə xətti approksimasiyasından istifadə edilir:
(T)2 1
halında
K ( ) 20 lg KU
(T)2 1
halında
K () 20 lg KU 20 lg(T) .
Bu halda T 1 nöqtəsində
K () 20 lg KU 20 lg(0,707) 20 lg KU 3 dB
alarıq.
Alınmış ifadələrin təhlili göstərir ki, asimptotik və real xarakteristikalar
arasındakı fərqlənmə T 1 nöqtəsində maksimumdur və 3dB təşkil edir.
Asimptotik xarakteristikanın meylliyinin dəyişməsi baş verdiyi tezliyi qoşma tezliyi və ya qoşan tezlik adlanır.
1/ T
göstərilmişdir.
K ()
xarakteristikasının asimptotunun meylliyi adətən tezliyin
10 dəfə (dekada) artması halında K () qiymətinin dəyişməsi ilə təyin edilir, yəni
tezliyin 10 dəfə dəyişməsi zamanı
K ()
neçə dB dəyişdiyi göstərilir.
Baxdığımız sxem üçün
K ()
qiymətinin dəyişməsi - 20dB/dekada təşkil edir.
FTX qurmaq üçün (şəkil 1.10,b) onun xarakterik nöqtələrini təyin edək:
=0 üçün T =0 və arctg(0) 0;
əgər
olarsa,
arctg () / 2;
əgər =1/T olarsa,
arctg1) / 4
olur.
Hesablamalardan görünür ki,
1/ T
tezliyində dövrədə fazanın
dəyişməsi 45 o, yəni özünün maksimum qiymətinin yarısını təşkil edir.
Gücləndirici qurğularda əks əlaqə və onun növləri
Əks əlaqə, gücləndirici qurğunun çıxış siqnalının enerjisinin bir hissəsini onun giriş dövrəsinə ötürən elektrik rabitəsinə deyilir.
Əks əlaqənin bütün növləri gücləndirici qurğunun xüsusiyyətlərini kəskin dəyişdirə bilir. Odur ki, gücləndiricinin parametrlərini lazım olan formada dəyişdirmək üçün əks əlaqədən geniş istifadə edilir.
Şəkil 1.10. Gücləndirici qurğunun: a) asimptotik LATX və b) FTX-si
Əks əlaqəyə malik gücləndiricinin ümumiləşmiş struktur sxemi şəkil 1.11-
də verilmişdir. Şəkildən görünür ki, gərginliyə görə k0 güclənmə əmsalına malik
gücləndirici, gərginliyə görə ötürmə əmsalı r
olan əks əlaqə dövrəsi ilə əhatə
olunmuşdur. Gücləndirici əks əlaqə dövrəsi ilə birlikdə qapalı kontur təşkil edir ki, belə dövrəyə əks əlaqə ilgəyi deyilir. Gücləndiricilərdə bir və ya bir neçə əks əlaqə ilgəyi ola bilər. Əgər gücləndiricidə ayrı-ayrı kaskadları əhatə edən əks əlaqə ilgəkləri vardırsa, onda bu ilgəklər yerli əks əlaqə ilgəkləri adlanır.
Şəkil 1.11. Əks əlaqəyə malik gücləndiricinin ümumiləşmiş struktur sxemi.
Gücləndiriciyə xüsusi əks əlaqə dövrələrinin daxil edilməsi zamanı alınan əks əlaqə xarici, gücləndiricinin öz xassələri ilə müəyyən olunan əks əlaqə isə daxili əks əlaqə adlanır.
Əks əlaqə dövrəsi bütün gücləndiricini əhatə etdiyi halda ümumi əks əlaqə, gücləndiricinin bir hissəsini əhatə etdiyi halda isə yerli əks əlaqə adlanır.
Əks əlaqə dövrəsi vasitəsilə gücləndiricinin girişinə verilən çıxış siqnalı gərginliyi ilə giriş siqnalı gərginliyi arasındakı faza sürüşməsindən asılı olaraq əks əlaqə müsbət və ya mənfi olur. Əgər siqnal mənbəyi gərginliyi ilə əks əlaqə gərginliyinin toplanması nəticəsində giriş gərginliyi artarsa, yəni bu gərginliklər fazaca üst-üstə düşərsə, bu halda əks əlaqə müsbət əks əlaqə adlanır. Struktur sxemə əsasən
uçıı KU0 ugir;
Buradan
ugir ugir0 r uçıı .
Kum m uçıı / ugir0 Ku0 /(1 r Ku0)
(1.23)
Bu ifadə göstərir ki, gücləndiriciyə müsbət əks əlaqə daxil etdikdə güclənmə əmsalı artır. Fiziki olaraq bu, gücləndiricinin ötürmə
xarakteristikasının meylliyini artırır (şəkil 1.12).
kəmiyyəti
1 / K
u 0
як
qiymətinə bərabər olduqda, məxrəc sıfıra bərabər olur, bu isə fiziki olaraq sonsuz böyük güclənmə əmsalına, yəni gücləndiricinin öz-özünə həya-
canlanmasına uyğun gəlir.
əmsalının sonrakı artması
як
Ku.m.z.r – ni mənfi edir.
Bu isə gücləndiricinin mənfi meylli sahəyə malik ötürmə xarakteristikasına uyğun gəlir.
Şəkil 1.12. Əks əlaqəyə malik gücləndiricinin keçid xarakteristikasının dəyişməsi
Əks əlaqə gərginliyi ilə siqnal mənbəyi gərginliyi fazaca 180 o fərqləndiyi hallarda əks əlaqə mənfi əks əlaqə adlanır. Bu halda struktur sxemə əsasən
ugir ugir0 r uçıı
yazmaq olar. Bu halda
Kum .
r uçıı / ugir0 KU0 /(1 r Ku0)
(1.24)
Göründüyü kimi, gücləndiriciyə mənfi əks əlaqənin daxil edilməsi güclənmə əmsalını azaldır, yəni gücləndiricinin ötürmə xarakteristikasının meylliyi azalır. Odur ki, gücləndiriciyə istənilən əks əlaqə dövrəsinin daxil edilməsi ötürmə xarakteristikasının koordinat başlanğıcına nəzərən fırlanmasına gətirib çıxarır.
Gücləndirici qurğularda əsasən mənfi əks əlaqədən istifadə edilir. Bu halda güclənmə daha stabil olur, giriş və çıxış müqavimətlərinin tələb olunan qiymətlərini təmin etmək olur, siqnalın xətti və qeyri-xətti təhrifləri azalır, buraxma zolağı genişləndirilə bilir. Bununla bərabər, mənfi əks əlaqə gücləndiricinin güclənmə əmsalını aşağı salır.
Əks əlaqə siqnalının alınma qaydasına görə əks əlaqə gərginliyə və cərəyana görə əks əlaqəyə ayrılır. Gərginliyə görə ardıcıl əks rabitə almaq üçün əks əlaqə siqnalı gücləndiricinin çıxış gərginliyinə mütənasib olmalıdır (şək. 1.13,a). Cərəyana görə ardıcıl əks əlaqə almaq üçün əks əlaqə siqnalı gücləndiricinin yükünə ardıcıl qoşulmuş əlavə ölçü elementindən (cərəyan vericisi r c.v) götürülür (şək. 1.13,b).
b)
Şəkil 1.13. Əks əlaqə siqnalının alınması üsulları
gərginliyə görə; b) cərəyana görə
Əks əlaqə siqnalının daxil edilməsi üsuluna görə əks əlaqə ardıcıl və paralel əks əlaqəyə ayrılır. Ardıcıl əks əlaqə almaq üçün əks əlaqə siqnalı gücləndiricinin çıxışından giriş gərginliyi mənbəyinə nəzərən ardıcıl olaraq
daxil edilir (şək. 1.14,a). Bu halda gücləndiricinin girişində gərginliklərin cəbri cəmi yerinə yetirilir:
ugir.güc ugir u r .
Paralel əks əlaqə almaq üçün əks əlaqə siqnalı gücləndiricinin çıxışından giriş gərginliyi mənbəyinə nəzərən paralel olaraq daxil edilir (şək. 1.14,b). Bu halda gücləndiricinin girişində cərəyanların cəbri cəmi yerinə yetirilir:
igirgüc igir i r .
Şəkil 1.14. Əks əlaqə siqnalının daxil edilməsi üsulları a) ardıcıl; b) paralel.
Gücləndiricinin giriş siqnallarının işarəsi qurğuya hansı əks əlaqənin daxil edilməsindən asılı olur. Əks əlaqənin həm daxil edilməsinin, həm də götürülməsinin kombinə olunmuş qaydaları da mümkündür. Lakin bu qaydalar gücləndirici qurğunun xüsusiyyətlərinə əks təsir göstərdiyindən təcrübədə onlardan nadir hallarda istifadə edilir. Beləliklə, əks əlaqə dövrəsini 4 əsas növə ayırmaq olar:
çıxış gərginliyinə görə ardıcıl əks əlaqə;
çıxış cərəyanına görə ardıcıl əks əlaqə;
çıxış gərginliyinə görə paralel əks əlaqə;
çıxış cərəyanına görə paralel əks əlaqə.
Göstərilən hər bir növ əks əlaqə həm müsbət, həm də mənfi əks əlaqə
kimi həyata keçirilə bilər.
Ümumi halda, əks əlaqə dövrəsinin ötürmə əmsalının qiyməti siqnalın tezliyindən həm asılı, həm də qeyri-asılı ola bilər. Bununla əlaqədar olaraq tezlikdən asılı və tezlikdən asılı olmayan əks əlaqə mövcuddur. Tezlikdən asılı əks əlaqə dövrələrinin tətbiqi gücləndirici qurğuların xüsusiyyətlərini ancaq müəyyən tezlik diapazonunda dəyişməyə imkan verir.
Əks əlaqə dövrəsində həm xətti, həm də qeyri-xətti elementlərdən istifadə oluna bilər. Bu, giriş siqnalının ancaq verilmiş qiymətlərində gücləndiricinin xüsusiyyətlərini dəyişməyə imkan verir.
|