6- mavzu. Ims chiqish kaskadlari. Reja

Kuchaytirgichda signallar buzilishi. Kuchaytirgichda signal kuchaytirilishi bilan shakli o‘zgarmasligi kerak. Chiqish signali shaklining kirish signali shaklidan farqlanishi signal buzilishi deb ataladi. Buzilishlar ikki xil bo‘ladi: chiziqli va nochiziqli.
Chiziqli buzilishlar tranzistor va kuchaytirgich qurilma boshqa elementlari parametrlarining chastotaga bog‘liqligi sababli yuzaga keladi. Elektr signallar turli chastotaga ega bo‘lishi mumkinligi sababli, kuchaytirish koeffitsiyentlari chastota o‘zgarishi bilan qanday o‘zgarishini bilish muhim. Kuchaytirgichning amplituda-chastota xarakteristikasi (AChX) deb, K_U ning kuchlanish bo‘yicha kuchaytirilayotgan signal chastotasiga bog‘liqligiga ataladi. AChX yordamida (6.2-rasm), kuchaytirgich ishlaydigan chastotalar diapazonining past va yuqori chastotalarida chastota buzilish koeffitsiyentlari M_P va M_Yu ni aniqlash mumkin:
; ,
bu yerda, K_U0 – nominal kuchaytirish koeffitsiyenti, ya’ni K_U o‘zgar-mas bo‘lgan chastotalar oralig‘idagi kuchaytirish koeffitsiyenti.
Kuchaytirgichga qo‘yiladigan talablarga mos ravishda M_P va M_Yu qiymatlari 1,4 dan 3÷5 gacha olinadi. Agar M_P va M_Yu qiymatlari berilmagan bo‘lsa, M_P=M_Yu= =1,4 (agar kuchaytirish koeffitsiyenti detsibellarda ifodalansa, kuchaytirish 3 dBga pasayishini anglatadi) bo‘ladi.
Nochiziqli buzilishlar kuchaytirgichlarda ishlatilgan tranzistorlar VAXlarining nochiziqliligi hisobiga yuzaga keladi. Shuning uchun kuchaytirgich kirishiga sinusoidal signal berilganda, chiqish signali yangi garmonikalarga ega bo‘lib, toza sinusoidani takrorlamaydi.

6.2-rasm. Kuchaytirgich AChXsi. 6.3-rasm. Kuchaytirgich ampli-

tuda xarakteristikasi.
Nochiziqli buzilishlar garmonik buzilishlar koeffitsiyenti bilan baholanadi. Kuchaytirgich chiqishidagi yuqori garmonikalar (U₂, U₃ …) amplitudalarining o‘rta kvadrat qiymatlarini asosiy tebranishlar amplitudasiga (U₁) nisbatining foizlarda ifodalangan qiymati garmonik buzilishlar koeffitsiyenti deb ataladi va quyidagicha topiladi:
(6.8)
Nochiziqli buzilishlarni baholash uchun kuchaytirgichning amplituda xarakteristikasidan – chiqishdagi kuchlanish (tok) birinchi garmonikasi amplitudasining kirish kuchlanishi (tok) amplitudasiga bog‘liqligidan foydalanish mumkin (6.2-rasm). U_KIR ning katta bo‘lmagan qiymatlarida amplituda xarakteristika amalda chiziqli bo‘ladi. Uning og‘ish burchagi kuchaytirish koeffitsiyenti bilan aniqlanadi. U_KIR qiymati ortib borgan sari to‘g‘ri proporsionallik buziladi, ya’ni kuchaytirish koeffitsiyenti kuchaytiriladigan signal qiymatiga bog‘liq bo‘la boshlaydi.
Kuchaytirgich nolning dreyfi deb ataluvchi parametr bilan VA ifodalanadi. Nolning dreyfi yuz berganda kuchaytirgich chiqishidagi kuchlanish YOKI tok o‘z-o‘zidan siljiydi. Nolning siljishi chiqish signalining o‘zgarishi kabi bo‘lganidan, uni signaldan ajratib bo‘lmaydi. Natijada, dreyf qiymati o‘zgarmas tok kuchaytirgichlar sezgirligini cheklaydi.
Kuchaytirgichlarning chiqish kaskadlari (ChK) yuklamada 0,01÷10² Vt bo‘lgan yetarlicha katta quvvatni ta’minlashi zarur. Buning uchun ChKlari tranzistorlari tok va kuchlanishlarning katta qiymatlarida ishlashi kerak. Demak, kuchlanish manbaining asosiy quvvatini iste’mol qilishi kerak. Shuning uchun FIKni oshirish maqsadida sokinlik rejimida (ya’ni signal bo‘lmagan holda) kaskadning toki nolga yaqin bo‘lishi maqbul.
Emitter qaytargich turdagi bir taktli ChKlar A sinf rejimida va ularning FIKning kichikligi sababli chiqish quvvatining kichik qiymatlarida ishlaydi.
Kirish signalining berilgan shaklida sokinlik rejimi qanday tanlanishiga bog‘liq holda signal buzilishlari qiymatidan tashqari kuchaytirgichning foydali ish koeffitsiyenti (FIK) VA o‘zgaradi. Gap shundaki, kirish signali bor YOKI yo‘qligidan qat’i nazar tranzistorlarda kuchlanish manbai energiyasi sarf bo‘ladi va shunga mos quvvat sochiladi. Chiqish signali quvvatini kuchlanish manbaidan olinayotgan quvvatga nisbati FIK ni aniqlaydi:
, (6.9)
bu yerda, I_ChIQ.m, U_ChIQ.m – chiqish kattaliklar amplitudasi, Ye_M – kuchlanish manbai kuchlanishi, I_O‘RT – o‘rtacha tok.
Kuchaytirgich kaskadlar nochiziqli buzilishlari FIK ularning statik uzatish xarakteristikalari asosida baholanishi mumkin. Ishchi nuqtaning joylashgan o‘rniga bog‘liq holda kuchaytirish sinflari A, V, AV va boshqa sinflarga ajratiladi. Ushbu sinflar FIKlarining maksimal qiymatlari va nochiziqli buzilishlar qiymatlari bilan bir-biridan farq qiladi.