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

Sərbəst iş №5
ƏG-nin parametrləri. ƏG-nin xətti birləşmə sxemləri. ƏG-nin
əsasında invers və qeyri-invers qoşulma sxemləri
Güclü xarici əks-əlaqəyə və böyük gücləndirmə əmsalına malik olan yüksək keyfiyyətli diferensial gücləndiriciyə əməliyyat gücləndiricisi deyilir.
Hazırda əməliyyat gücləndiricisi yarımkeçirici inteqral mikrosxem şəklində hazırlanır və radioelektronikada, xüsusilə də hesablama texnikasında müxtəlif riyazi əməliyyatları icra etmək üçün istifadə olunur (siqnalların toplanması, çıxılması, inteqrallanması, diferensialanması, loqarifmalanması
və s.).
Əməliyyat gücləndiricisi bir sıra özünəməxsus xarakteristikalara: böyük gücləndirmə əmsalına ( və daha çox), böyük giriş müqavimətinə, kiçik çıxış müqavimətinə, çox geniş və hamar tezlik xarakteristikasına, kiçik küylərə, kiçik sıfır dreyfinə, xarakteristikaların temperatur və zamandan zəif asılılığına və s. göstəricilərə malikdir.
Əməliyyat gücləndiricilərindən həm sabit, həm də dəyişən siqnalları gücləndirmək üçün istifadə olunur. Əvəllər bü gücləndiricilərdən əsasən analoq hesablama qurğularında riyazi əməliyyatları yerinə yetirmək üçün istifadə olunurdu. «Əməliyyat» sözü də elə buradan götürülmüşdür. Hazırda əməliyyat gücləndiriciləri həm analoq, həm də impuls sxemlərində geniş istifadə olunur.
Əməliyyat gücləndiricilərinin şərti işarəsi şəkil 1-də göstərilmişdir. Əməliyyat gücləndiricisi iki girişə (diferensial girişə) və bir çıxışa malikdir.
Girişlərdən biri invers giriş (invertor və ya inversləyici giriş) (siqnalın fazasını çıxışda qədər dəyişdirən), digəri isə düz (qeyri-invertor giriş və ya qeyri inversləyici giriş - fazanı dəyişdirməyən) girişdir. İnvertor girişi sxemlərdə «–» və ya «o», qeyri-invertor girişi isə (+) ilə işarə olunur. Çıxışda və düz girişdə siqnal eyni işarəli olur. Çıxışda və invers girişdə isə siqnal əks işarəli olur. Əməliyyat güc-
ləndiricisinə misal olaraq 1UT401 (A,B) inteqral mikrosxemini göstərmək olar.
Əməliyyat gücləndiricisi üç siqnal kontaktından (2 giriş və 1 çıxış) başqa əlavə kontaktlara da malikdir (adətən kontaktların sayı 14 yaxud 16 olur). Çox vaxt +E və –E və yerlə birləşdirilən elektrodlar əməliyyat gücləndiricilərinin şərti işarəsində göstərilmir.

Əməliyyat gücləndiricisində giriş kaskadı kimi diferensial kaskaddan, çıxış kaskadı kimi isə emitter təkrarlayıcısından istifadə olunur.
Əməliyyat gücləndiricisinin invers girişinə siqnal verdikdə, çıxış gərginliyinin artımıi şadəcə giriş siqnalının artımına əks olur. Girişlər arası gərginlik diferensial gərginlik adlanır: . gərginliyi isə sinfaz gərginlik adlanır.
Əməliyyat gücləndiriciləri elə konstruksiya edilir ki, diferensial siqnal dəyişdikdə, çıxış siqnalı mümkün qədər çox dəyişsin. Sinfaz siqnalın çıxış siqnalına təsiri isə çox az olmalıdır.
Diferensial girişli əməliyyat gücləndiricisinin çıxış gərginliyi:
-olur
Burada - əməliyyat gücləndiricisinin gücləndirmə əmsalıdır. Giriş gərginliyi dəyişdikdə gücləndiricinin çıxış gərginliyi sıfra nəzərən müsbət və ya mənfi tərəfə dəyişə bilər. Əməliyyat gücləndiricisinə daxil olan sxemlərin təhlilini sadələşdirmək məqsədilə ideal əməliyyat gücləndiricisinə baxmaq lazımdır. İdeal əməliyyat gücləndiricisinin gücləndirmə əmsalı , giriş müqaviməti , çıxış müqaviməti R_çıx =0, , (lakin bu zaman əməliyyat gücləndiricisinin giriş elektrodlarının qısa qapanması yol verilməzdir); sinfaz siqnal əməliyyat gücləndiricisinə təsir etmir; U_sür=0 , buraxma zolağı götürülür.
Əməliyyat gücləndiricisinin giriş gərginliyi:

yəni çıxış gərginliyinin istənilən qiymətində xətti rejimdə işləyən əməliyyat gücləndiricisinin diferensial girişində gərginlik praktiki olaraq sıfra bərabərdir.
Əməliyyat gücləndiricisinin əsas parametrləri.
1. Əks əlaqə olmadıqda gərginliyə görə gücləndirmə əmsalı - çıxış gərginliyinin diferensial girişə verilən gərginlikdən neçə dəfə çox olduğunu göstərir və onun tipik qiyməti .
2. Sinfaz siqnalın zəiflətmə əmsalı - diferensial siqnalın sinfaz siqnaldan neçə dəfə çox olduğunu göstərir. Bu parametr giriş diferensial kaskadın xassələri ilə müəyyən olunur və təşkil edir.
3. Sıfırın sürüşmə gərginliyi - müəyyən qütblü sabit gərginlik olub, giriş gərginliyi olmadıqda çıxış gərginliyinin sıfır olması üçün girişə verilən gərginlikdir. Çıxış gərginliyinin sıfırdan kənara çıxması diferensial kaskadın qollarının (çiyinlərinin) disbalansı hesabına yaranır. Praktiki olaraq .
4. Sürüşmə gərginliyinin temperatur dreyfi , temperaturun dəyişməsi zamanı gərginliyinin dəyişməsini xarakterizə edir və -ə təşkil edir.
5. Diferensial siqnal üçün giriş müqaviməti Girişlərdən hər hansı biri ümumi şinlə birləşdirildikdə digər girişə görə ölçülür. Giriş müqaviməti yüzlərlə kOM-dan –bir neçə Mom-a qədər intervalda dəyişir.
6. Sinfaz siqnal üçün giriş müqaviməti . Bu parametr əməliyyat gücləndiricisinin girişi ilə korpusu arasında ölçülür. Qeyd edək ki, sinfaz siqnal üçün giriş müqaviməti diferensial siqnal üçün giriş müqavimətindən bir neçə tərtib çox olur.
7. Çıxış müqaviməti . Əməliyyat gücləndiricisi üçün çıxış müqaviməti onlarla-yüzlərlə Om tərtibində olur.
Əməliyyat gücləndiricisinin tərkibinə bir neçə kaskad daxildir. Sxem həlli ən sadə olan əməliyyat gücləndiricisi K140UD1 gücləndiricisidir. Bu gücləndirici ölçüləri 1.1x1.1 mm Si lövhəsi əsasında hazırlanır və tərkibində 9 tranzistor vardır. Verilmiş sxemin güclənmə əmsalı çox da böyük deyildir , sinfaz siqnalın zəiflətmə əmsalı və çox da böyük olmayan giriş müqavimətinə malikdir. Sonradan işlənilmiş əməliyyat gücləndiricisinin prinsipial elektrik sxemi daha mürəkkəbdir və parametrləri daha yaxşıdır. Məsələn, K140UD7 əməliyyat gücləndiricisinin giriş cərəyanı 200 nA olduqda giriş müqaviməti , sinfaz siqnalın zəiflətmə əmsalı isə .
Sənayedə müxtəlif cür əməliyyat gücləndiriciləri istehsal olunur və bü gücləndiricilər iki qrupa bölünür: ümumi və xüsusi təyinatlı əməliyyat gücləndiricilərinə. Xüsusi təyinatlı əməliyyat gücləndiriciləri: teztəsirli (cəld işləyən) ƏG-rinə (çıxış gərginliyinin artma sürəti ), presizionnıe-(yüksək gücləndirmə və zəiflətmə əmsallarına və kiçik sürüşmə gərginliyinə malikdir , , mikrogüclü ƏG (qida gərginliyi və olan mənbədən qidalanır və 1nA-dən az cərəyan tələb olunur), güclü ƏG-(çıxış cərəyanı 1A-ə qədər) və yüksək voltlu ƏG-nə bölünür.