3. Дифференциалдық күшейткіштер.

          Күшейткіштердің параметрлері және сипаттамалары

 

Күшейту деп - сигналдардың формалары (спектрлері) өзгермей сақтанылып қарқындылығын арттыруды айтады:

Y(t) = k₁X(t-τ) немесе S_y(jω) = k₂S_x(jω),

бұл жердегі k₁ және k₂ - (1<< k₁,k₂) яғни «1» деп айтарлықтай үлкен тұрақтылар, олар уақытқа да, жиілікке де тәуелсіз.

Күшейткіштер сызықты құрылғылар болуы тиіс және олардың күшейту қасиеттері сигналдың деңгейіне сондай-ақ, оның спектрліқ құрамына тәуелді болмауы тиіс. Демек, күшейткіштерді жинағанда инерциялы емес элементтер және сызықты болатын элементтер қолданылады.  Оның үстіне күшейткіштердің схемаларындағы жүктеме кедергілері және келістіруші мен айырушы (бөлуші) RLS – элементтердің параметрлері жиілікке тәуелді. Сондықтан сигналдарды күшейткен кезде сызықты емес, жиіліктік және фазалық бұрмаланулар, яғни сигналдар-спектрінің бұрмаланулары орын алады. Бұл бұрмаланулар әрбір нақты жағдайда рұқсатты мәннің минимал шамасына келтірілуі мүмкін. Жалпы жағдайда бұрмаланулары жоқ болатын күшейткіштерді келесі үш түрде жинауға болады:

-  сызықты түрінде,

-  сызықты емес түрінде,

-  параметрлік түрінде.

Сызықты күшейткіштерде сигналдың динамикалық ауқымы  шектелген және оның (күшейткіштің) ВАС-ы сызықтандырылған (себебі ол сызықты емес).

Сызықты емес күшейткіштерде сызықты еместікпен байланысы пайда болатын жанама өнімдерді жоюға тырысады.

Параметрлік күшейткіштерде жоғарыда айтылғанның бәрі ескеріледі де, олар сызықты және сызықты емес күшейткіштердей жиналады.

Сигнал спектріна тәуелді күшейткіш салыстырмалы түрде алғанда кең жиіліктер жолағын – ең төменгісінен ең жоғарғы жиіліктеріне (жүздеген және мыңдаған мегагерц) дейін – апериодты түрде және орталық (тасушы) жиілік маңында (төңірегінде) шоғырланған айтарлықтай тар (қысаң) жиіліктер жолағын өткізуі мүмкін.

Резонанстық тізбектерді қолдану тербеліс LC-контурларда ток пен кернеулердің резонанстық арту есесінен күшейтуді айтарлықтай арттыруға болады. Төменгі жиіліктер аймағында бұл мақсатпен әдетте RC-тізбектерін (белсенді сүзгілерді) пайдаланды.

Өткізу жолағына тәуелді күшейткіштерді тар және кеңжолақты деп те бөлуге болады. Әдетте бұндай күшейткіштердің өткізу жолақтары берілген (тапсырылған) жиіліктің маңында шоғырланады (жатады).

Таржолақты күшейткіштерде келесі қатынас орындалады: f_B/f_H ≈1, ал кеңжолақтардың бұл қатынасы келесі f_B/f_H > 1, бұл жердегі f_H мен f_B өткізу жолағының төменгі және жоғарғы шекаралық жиіліктері.

Күшейткіштердің ең маңызды сипаттамаларына амплитудалы-фазалық және амплитудалық жатады.

Амплитудалы-фазалық сипаттама (АФС) деп, келесі комплексті күшейту коэффициентін – K (jω) түсінеді.

Әдетте күшейту коэффициенті шығыстағы синусойдалы кернеудің кірістегі синусойдалы кернеуге амплитудалық немесе тиімді мәндерінің қатынасымен анықталады:

                    (21)

 

бұл жердегі К (ω) - амплитудалы-жиіліктік сипаттама (АЖС) және φ(ω) - фаза-жиіліктік (ФЖС) күшейткіш.

Амплитудалық сипаттама шығыс кернеуінің кіріс кернеуіне тәуелділігін береді:

U_шығ= ψ (U_кірic) егер ω = const                                               (22)

 Амплитудалық сипаттаманың сызықты еместігін сызықты емес бұрмаланулар коэффициентімен бағалайды:

                                               (23)

бұл жердегі U₁,…U_n – кірісте негізгі жиіліктегі (кернеу) синусойдалы кернеу (әрекет) әсер еткен кездегі сәйкесті түрде негізгі жиіліктің (U₁), 2,3,… «n»-шы гармониктердің күшейткіштің шығыстағы кернеулер.

БИЛЕТ№30