Радиоэлектроника асослари муҳаррир — Қ. Азимов

4.34-расм. Икки тактли фазавий детектор.


У иккита диодли амплитудавий детекторнинг қарама-қарши йўналишда
уланишидан ташкил топтан. Кириш кучланишларидан бири Тр₁ ўрта нуқтали трансформа­тор орқали, иккинчиси — Тр₂ трансформатор орқали берилади. Бунда U'₁ ва U"₁ кучланишлар D₁ ва D₂ диодларга қарама-қарши фазада, U₂ кучланиш эса, бир хил фаза­да таъсир этади. Шунинг учун ҳар бир диодга бир вақтда иккита кучланишнинг алгебраик йиғиндиси қўйилган бўлади:
U_g1 = U'₁ + U₂ ва U_g2 = U₂ — U"₁
Бу кучланишларнинг амплитуда қийматларини 4.35- расмда кўрсатилган вектор диаграммадан аниклаш мумкин.

4.35-расм. Фазаний детекторнинг вектор диаграммаси.


Уларнинг модули қуйидагича бўлади:
(4.49)
Шунга кўра натижавий чикиш кучланишининг амплитудаси амплитудавий детекторларнинг чиқишидаги кучланиш амплитудаси U_н1 = K_gU_gl ва U_н2 = K_gU_н2 ларнинг айирмасига тенг: U_н = K_g(U_gl — U_g2). Бунда K_g — амплитудавий детекторнинг узатиш коэффициент


V боб


АКТИВ ЧИЗИҚЛИ БУЛМАГАН СИСТЕМАЛАР


5.1. Сигналларни кучайтириш. Электрон кучайтиргичлар


Техникада кам энергия сарф қилган ҳолда манба- ларнинг катта энергиясини бошқариш жараёни кенг тарқалган. Унда ҳам бошқарувчи, ҳам бошқарплувчн энергия механик, ёруғлик, иссиқлик, электр ва бошқа тур табиатга эга бўлиши мумкин.
Агар энергиями бошқариш узлуксиз, бир меъёрда ва ўзгариш қонуни сақланган ҳолда бўлса, уни кучайтириш жараёни деб аталади. Уни амалга оширувчи қурилма эса, к турлариучайтиргич дейилади.
Z_i жуда кичик инерцияли элемент бўлиши керак. Энг содда ҳолда Z_i вазифасини кўп электродли электрон лампа ёки ярим ўтказгичли триод бажаради.
Шундай қилиб, кучайтириш физикавий жараён бў- либ, кам қувватли манба ёрдамида катта қувватли ман­ба энергияси бошқарилишидан иборатдир. Бу катта қувватли манба энергиясининг кам қувватли сигналга узатилишига мос келади. Шунга кўра кучайтиргич кат­та қувватли манба энергиясини кам қувватли сигналга узатилишини амалга оширувчи қурилмадир.
Агар сигнал қувватининг ортишида унинг шакли сақланса, кучайтириш чизиқли деб, акс ҳолда эса, чи- зиқли бўлмаган кучайтириш деб аталади.
Шуни ёдда тутиш керакки, кучайтиргич таъсир этувчи тебраниш амплитудасини ошириб берадиган жу­да кўп қурилмалардан тубдан фарқ қилади. Масалан, юксалтирувчи трансформаторнинг иккиламчи чўлғамининг кучланиши бирламчи чулғамининг кучланишидан катта бўлади; якка контурда резонанс вақтида реактив элементидаги кучланиш ёки ток аеллик (Q) марта ор­тади ва ҳ.к. Лекин уларда чиқиш қуввати кириш қувватидан ҳамма вақт кичик бўлади. Шунинг учун уларни кучайтиргич дейиш мумкин эмас.
Умуман ҳар бир кучайтиргич учта асосий кием га эга:
1. Бошқарувчи (кучайтирувчи) инерцион бўлмаган элемент;
2. Узгармас ток манбаи;
3. Нагрузка — истеъмолчи.
Қолган барча қисмлар ёрдамчидир. Бунда нагрузка кучайиб чиққан сигнални ажратиб олса, ёрдамчи қисм- лар — кучайтиргичнинг у ёки бу иш режимини ҳосил қилади.
Бошқарувчи элемент турига қараб кучайтиргичлар лампавий ёки яримўтказгичли (транзисторли). нагруз- канинг турига қараб эса, апериодик ёки танловчи ку- чайтиргичларга ажратилади.
Танловчи кучайтиргичларда нагрузка вазифасини тебраниш контурлари бажаради. Агар у якка тебраниш контуридан иборат бўлса, кучайтиргич резонанс кучайтиргич деб, боғланган тебраниш контури бўлса, ўзгармас соҳали кучайтиргич деб аталади.
Резонанс кучайтиргичлар турли частотали сигналлар спектридан якка ёки жуда кичик частота соҳасига тўғри келадиган тебранишларни кучайтириб беради. Бу хусусият унинг частота танлаш хусусияти деб ата­лади.
Узгармас соҳали кучайтиргичлар деярли тўғри тўрт бурчак шаклига яқин ўтказиш соҳасига эга. Шунинг учун улар сигнал спектридаги тебранишларнинг маъ- лум частота оралиғини кучайтириб беради.
Апериодик кучайтиргичларда нагрузка вазифасини резонанс хусусиятига эга бўлмаган элементлар — резис­тор, дроссель, трансформатор ва бошқалар бажаради. Шунга кўра улар нагрузканинг турига мос номлар би­лан юритилади. Масалан, резисторли кучайтиргич, дросселли кучайтиргич ва бошқалар. Резисторли кучай­тиргичлар реостат кучайтиргич, сиғим боғланишли ку­чайтиргич ёки RC — кучайтиргич деб ҳам аталади.
Кучайтириладиган сигнал частотасининг абсолют қийматига қараб кучайтиргичлар паст частотали, юқо- ри частотали ва ўзгармас ток кучайтиргичи деган тур- ларга ажратилади.
Паст частотали кучайтиргичлар товуш диапазонида- ги тебранишларнинг f_қ—f_ю ишчи частота оралиғини бир меъёрда кучайтириш учун хизмат қилади, яъни уларнинг асосий хислати f_ю/f_қ частота нисбатининг етарлича катта бўлишидир. Бу тур кучайтиргичларга апери­одик кучайтиргичлар мисол бўлади.
Юқори частотали кучайтиргичлар юқори частотали сигналларнинг якка ёки частоталарнинг кичик орали- ғини кучайтириш учун хизмат қилади. Уларга резонанс ёки ўзгармас соҳали кучайтиргичлар мисол бўлади.
Узгармас ток, аниқроғи, суст ўзгарувчи ток ёки куч­ланиш кучайтиргичлари паст частотали кучайтиргичнинг бир кўриниши бўлиб, уларда кучайтириладиган сигнал частотаси нолга яқин бўлади. Кучайтиргичлар ўтказиш соҳасининг кенглигига, сигналнинг шаклига ва бошқа белгиларига қараб ҳам турларга ажратилиши мумкин.
Умумаи олганда ҳамма кучайтиргичлар сигналнинг қувватини ошириш учун хизмат қилади яъни барча тур кучайтиргичлар қувват кучайтиргичларидир. Лекин кўп ҳолларда кучайтиргичнинг ишини баҳолаш учун унинг чиқишидаги ток ёки кучланишнинг қиймати катта аҳамиятга эга бўлади. Шунинг учун улар шартли ра- вишда кучланиш, ток ва қувват кучайтиргичларига бў- линади. Қувват кучайтиргичлари кучайтириш босқичининг охирги поғонасига тўғри келади. Шунинг учун улар охирги каскад, чиқиш каскади каби номлар билан ҳам аталади.

га нисбати

(5.1а)
кучланиш бўйича кучайтириш коэффициенти дейилса, чиқиш токининг кириш токига нисбати
(5.1б)
ток бўйича кучайтириш коэффициенти деб аталади.
Қувват бўйича кучайтириш коэффициенти эса, ку- чайтирилаётган сигналнинг чиқнш қувватининг кириш қувватига нисбати кўринишида аниқланади:
(5.1в)
Амалда кучланиш бўйича кучайтириш коэффициентидан кенг фойдаланилади. Шунинг учун уни оддий қилиб кучайтириш коэффициенти деб аталади ва «U» белги тушириб ёзилади.
Умуман олганда кучайтиргичнинг чиқиш кучланиши кириш кучланишидан фақат амплитуда қиймати билан эмас, балки фазаси билан ҳам фарқ қилади. Шунинг учун кучайтириш коэффициенти комплекс катталик булиб, частотага боғлиқ миқдордир.
(5.2)
Унда, К(ω)—кучайтириш коэффициентининг модули.
φ(ω)=φ₂—φ₁—кириш ва чиқиш кучланишлари ора- сидаги фаза фарқи. Кўпинча кучайтириш коэффициенти «бел» деган бирликда ўлчанади. Бир «бел» кучайтириш деганда чиқиш ва кириш қувватлари нисбатининг ўнли логарифмаси бирга тенг бўлган катталик тушунилади, яъни нисбатнинг абсолют қиймати 10:1 дир.
Қувват бўйича кучайтириш коэффициенти бел- ларда қуйидагича ифодаланади:
(5.3а)
«Бел» жуда катта миқдор ҳисобланади. Шунинг учун амалда ундан ўн марта кичик миқдор — децибел ишлатилади:
(5.3б)
(5.3б) формула асосида ток ва кучланиш бўйича ку­чайтириш коэффициентларининг децибелларда ўлчан- ган ифодасига ўтиш мумкин:
(5.3в)
Бунда қувватнинг ток ёки кучланишнинг квадратига мутаносиб бўлиши ҳисобга олинган.
Кучайтириш коэффициенти «непер» деган катталик- да ҳам ўлчанади. У кучайтириш коэффициентининг на- турал логарифми орқали ифодаланишидир:
(5.4а)
Кучайтириш коэффициентининг децибел ва неперда ўлчанган қийматлари орасидаги боғланиш мавжуд:
(5.4б)
Кучайтиргичларнинг характеристикаларн тўрт гу- руҳга ажратилиши мумкин. Биринчи гуруҳга кучайти- ришдаги сигнал шаклининг бузилишини ифодаловчи характеристикалар киради. Улар кучайтириш жараёни- да сигнал шаклининг бузилиш даражасини баҳолаш ёки бузилишсиз кучайтириш хусусиятини белгилаш имконини беради.
Иккинчи гуруҳ характеристикалар кучайтириш схе- масидан сигнал бузилмай утиши учун кучайтиргичнинг параметрлари қандай бўлиши зарурлигини ифодалайди.
Учинчи гуруҳ характеристикалар сигнални кучайти­риш жараёнида унга бўладиган зарарли таъсирларни ифодалайди.
Тўртинчи гуруҳ характеристикалар кучайтириш схе­маси хусусиятлари ва кучайтирувчи элемент иш режимини характерлаб беради.
Бу характеристикалардан биринчи ва иккинчи гуруҳ характеристикаларн энг катта аҳамиятга эга. Улар ку­чайтиргичнинг ўтиш ва стационар характеристика- ларидир (5.3-расм).