Sərbəst iş №1 Elektron qurğuların təsnifatı. Elektronikanın inkişaf mərhələləri, siqnallar və onların təsnifatı

Sərbəst iş №4
Sahə tranzistor əsasında gücləndirici kaskad. Bipolyar tranzistor əsasında emmitter təkrarlayıcısı.
İki gərginlik fərqini gücləndirən qurğuya diferensial gücləndirici deyilir. İlk diferensial gücləndirici bioloji tədqiqatlarda iki nöqtə arasındakı kiçik potensiallar fərqini ölçmək üçün yaradılmışdır. Hazırda diferensial gücləndiricilər inteqral sxem şəklində hazırlanır (məsələn, K1UT-22).

Bipolyar tranzistorlu diferensial gücləndiricinin sxemi şək.1-də göstərilmişdir. Bu gücləndiricinin 2 girişi və bir çıxışı var. Girişlərdən biri invers (inversləyici) , digəri isə düz (qeyri-inversləyici) adlanır. Ümumi emitter dövrəsində I0 cərəyan mənbəyi var. Hər 2 tranzistor aktiv recimdə işləyir. I0 cərəyan mənbəyi başlanğıc işçi nöqtənin stabilliyini təmin edir ( ).
Diferensial gücləndirici xarakteristikaları və kollektor yükləri bir-birinə bərabər olan eyni tip T1 və T2 tranzistorundan təşkil olunmuş iki simmetrik qoldan ibarət olur (şəkil 1). Gücləndiricinin emitter dövrəsinə rezistoru qoşulmuşdur. T1 və T2 tranzistorlarının baza potensiallarının fərqi giriş gərginliyi , kollektor potensiallarının fərqi isə çıxış gərginliyi adlanır .
İdeal diferensial gücləndiricidə iki gərginlik fərqindən ibarət olan siqnalın gücləndirilmə əmsalı

burada – gücləndiricinin simmetrik çıxışındakı gərginlik, və – uyğun olaraq birinci və ikinci girişə verilən gərginliklərdir.

1. Girişlərə siqnal verilmədikdə ( = =0) gücləndiricinin hər iki qolundan keçən kollektor cərəyanları və potensialları bir-birinə bərabərdir ( ) və çıxış gərginliyi ( olduğundan) olur. Sxem simmetrik olduğundan onun hər iki qolundan keçən cərəyan eyni zamanda eyni qədər dəyişən bütün hallarda sxemin çıxışındakı gərginlik həmişə sıfra bərabər qalır. Bu səbəbdən ideal diferensial gücləndiricininn qollarında gərginliyin dreyfi nisbətən böyük olduqda da, belə gücləndiricinin çıxışında gərginliyin dreyfi sıfır olur.

2. Sxemin hər iki girişinə eyni gərginlik verək (qiymətcə bərabər, işarəcə eyni). Belə siqnallar sinfaz siqnallar adlanır. Bu halda olur. Sinfaz siqnalların təsiri ilə gücləndiricinin qollarının simmetrik nöqtələrində gərginliklər və bunlara uyğun cərəyanlar eyni qədər dəyişir. Bu zaman sxemdəki hər iki tranzistorun kollektor potensialları da eyni qədər dəyişdiyindən onların fərqinə bərabər çıxış gərginliyi sıfra bərabər olur. Deməli, diferensial gücləndiricinin girişlərinə verilən sinfaz siqnallar onun çıxış gərginliyinə təsir göstərmir.
3. İndi isə diferensial gücləndiricinin girişlərinə antisimmetrik (qiymətcə bərabər, işarəcə əks) siqnal verilən hala baxaq. Belə siqnal diferen- sial siqnal adlanır. Bu siqnalların fərqi diferensial gücləndiricinin giriş siqnalını təşkil edir. Sxem simmetrik olduğundan onun qollarında giriş gərginliyi bərabər bölünür; qollardan birində gərginlik qədər artar, o birisində isə qədər azalar. Buna uyğun olaraq sxemin qollarında kollektor cərəyanlarının və potensiallarının dəyişməsi qiymətcə bərabər, işarəcə əks olur. Nəticədə sxemin çıxışında gərginlik: ≠ 0 olar.
Buradan gööründüyü kimi, diferensial gücləndirici yalnız diferensial siqnallara reaksiya verir. Elə buna görə də belə gücləndiricilərə diferensial gücləndiricilər deyilir.
Diferensial gücləndiricilərində qida mənbələrinin gərginliyi elə seçilir ki, giriş siqnalı olmadıqda ( ) kaskadın çıxışındakı gərginlik sıfra bərabər olsun ( ), yəni sıfrın dreyfi olmasın. Diferensial gücləndirici kaskadların bu xassəsindən böyük gücləndirmə əmsalına malik olan sabit cərəyan gücləndiriciləri hazırlamaq üçün istifadə etmək olar. Bu məqsədlə bir neçə diferensial gücləndirici kaskadı bir-biri ilə bilavasitə birləşdirmək lazımdır. Qeyd edək ki, diferensial gücləndiricilər böyük gücləndirmə əmsalına malik olan əməliyyat gücləndiricilərinin əsasını təşkil edir.

Hesablama göstərir ki, diferensial gücləndiricinin gücləndirmə əmsalı (K_d) adi gücləndiricidəkindən xeyli çoxdur. Bu, diferensial gücləndiricinin xüsusiyyətlərindən biridir.

Diferensial gücləndiricilərdən kiçik gərginliklər fərqini gücləndirmək üçün istifadə olunur (küydən ayırmaq üçün).
Diferensial gücləndiricilərdə tranzistor kimi bipolyar, sahə yaxud ballistik tranzistorlardan istifadə olunur. Yüksək tezlikli gücləndirigilərdə (THs) inteqral ballistik tranzistorlardan istifadə olunur.
İdeal halda diferensial gücləndiricinin çıxış siqnalı ayrı-ayrılıqda giriş siqnalından asılı olmur, ancaq onların fərqindən asılı olur.
Diferensial gücləndiricidən o vaxt istifadə olunur ki, nə vaxt ki, zəif siqnallar küyün fonunda itə bilər. Belə siqnallara misal olaraq:
1. Uzun kabel vasitəsi ilə ötürülən rəqəm siqnallarını (adətən kabel bir-birinə sarınmış iki naqildər ibarət olur)
2.Səs siqnallarını
3. radiotezlikli siqnalları
4. Elektrokardioqram siqnallarını və s. göstərmək olar.
Diferensial gücləndiricilərdən əməlliyyat gücləndiricilərin qurulmasında geniş istifadə olunur.