Сигааплфни кучаттириш

1.7.3 Операцион кучайтиргичларнинг асосий параметрлари

Кучайтиргич коэффициенти К_U деб, чиқиш кучланиши ўзгаришининг кириш кучланишини ўзгариши нисбати билан ўлчанадиган катталикка айтилади.

Силжиш U_cил деб, ОК нинг чиқишида нол кучланиш ҳосил килувчи кучланиш тушунилади. Биполяр транзисторли ОК ларда 30-100 мВ ни ташкил қилади.
Кириш токи I_КИР деб, инверциал ва ноинверциал киришлардаги токнинг ўртача арифметик қиймати тушунилади.
Кириш токлари фарқи ▲I_{КИР =}│I₊-I_-│ - кучланиши нолга тенг бўлганда ўлчанади. Бу параметр кириш каскадининг асимметриклигини характерлайди.
Бирлик кучайтириш частотаси γ₁ деб ОК нинг кучланиш бўйича кучайтириш коэффициентини модули бирга тенг бўлган сигнал частотаси тушунилади.
1.7.4 Операцион кучайтиргичлардан тузилган схемалар

Операцион кучайтиргичлардан тузилган микросхемаларни таҳлил килишда улар идеал ҳолда деб қаралади. Бу ҳолда кириш қаршилиги чексиз катта (R_КИР=), I_КИР1= I_КИР2=0 . Чиқиш қаршилиги нолга тенг (R_ЧИК=0), шу сабабли U_чик=e=k(Uчик2-U_чик1) бўлганда, чиқиш кучланиши нолга тенг ва схеманинг кучайтириш коэффициенти чексиз катта бўлади. (к₀). Албатта бу шартлар бажариладиган кучайтиргични амалда ясаб булмасада, уларда кечадиган жараёнларни акс эттиришда маълум қулайликлар туғилади. ОК да катта кучайтириш коэффициентига эга бўлган дифференциал кучайтиргич ишлатилади. Шунинг учун маълум усулда манфий тескари боғланиш киритиш учун унга маълум усулда манфий тескари боғланиш киритилиб, операцион бажарадиган схемаларни ҳосил килиш мумкин. Киритиладиган манфий тескари боғланиш унинг динамик диапазонини кенгайтириш билан биргаликда ОК нинг баркарорлигини оширади. ОК га манфий тескари боғланиш киритиладиган схема 1.48 -расмда келтирилган. Идеал ОК учун I_кир =0, демак, I₁=I₂

I₁= = (E_r-U_кир)

1.48-расм. Операцион кучайтиргичга 1.49-расм Интегратор. Тескари боғланиш манфий киритиш схемаси.
I₂= =(U_кир-U_чик) (1,62)
Шуларни ҳисобга олган ҳолда ОК нинг кучайтириш коэффициенти

К= =- (1,63)

бўлади. Агар ОК нинг тескари боғланиш киритлимагандаги кучайтириш коэффициенти катта бўлса,(к_0=)

K=- (1.64)

бўлади. Бу ифодадан тескари боғланиш киритилган ОК нинг кучайтириш коэффициенти R₁ ва R₂ га боғлиқ бўлиб қолиши маълум бўлади.

1.50-расм. Дифференциатор 1.51-расм. Логарифмловчи схема.

ОК га қўшимча элементлар улаб, турли операцияларни бажара оладиган схемлар ҳосил килиш мумкин. ОК нинг номи ҳам шу схемалар асосида қуйилган.

Интегратор 1.49 расмдаги R₂ резисторни конденсатор билан алмаштирайлик. (1.49 - расм). Киришига U_кир берилса, R резистор орқали ўтган ток С конденсаторни зарядлай бошлайди. Конденсаторда ҳосил бўлган кучланиш чиқиш кучланиши бўлиб, у
U_ччи=- (1,65)
га тенг.
Дифференциатор схемаси 1.50 -расмда келтирилган. Бу схемада қаршилик конденсатор билан алмаштирилган. Киришга берилган кучланиш конденсаторни зарядлайди.
Зарядланиш токи:
I=C (1,66)
Бу ток қаршилик орқали ўтиб, кучланиш ҳосил қилади.
U_чик=-RC (1,67)
Логорифмловчи схемалар. Бу схемаларда R₁ ёки R₂ резисторлар вазифасини р-n ўтишли диодлар бажаради. Маълумки, диоддан ўтувчи ток
I_Д=≈I_Техр( )
Энди, бу тенгликни логорифмласак,
U_Д=U_Тln(I_Д/I_Т)
га эга бўламиз.
Логорифмловчи схема 1.50 -расмда келтирилган . Резистор R дан ўтувчи ток диоддан ҳам ўтади.
I_Д=U_кир./R
Чиқишдаги кучланиш
U_чик=-U_Д≈-U_Тln( ) га тенг. (1,68)
Бир нечта логорифмловчи кучайтиргичлар чиқиш кучланишларини йиғиб, логорифмик кучланишлар кўпайтмасига тенг кучланиш ҳосил қилиш мумкин.

1.52 -расм. Антилогрифмловчи схема.

Антилогрифмловчи схема 1.52 –расмда келтирилган. Диоддаги кучланиш кириш кучланишига тенг. Чиқишдаги кучланиш эса

U_чик=-I_Д∙R≈-RI_Тexp( ) (1,69)
Логорифмловчи схемалар оддий аналогли кучайтиргич ва тақсимловчиларни кўриш имконини беради.

Расм. 1.53 Расм. 1.54

Масала 1.53-расмдаги сумматорда ОК ни чиқиш кучланиши киришга тескари фазали. U_кир(t) ва U_чиқ(t) бир хил фазали бўлиши учун ОК уланиш схемасини қандай ўзгартириш керак?
Ечиш.1.53-расмдаги схемада чиқиш ва кириш кучланишларни тескари фазалигига сабаб, кириш сигналлар ОК ни инвертловчи киришига узатилган. Кучланишлар фазаларини бир хил қилиш учун 1.54-расмдаги схемани ишлатиш керак. Схемадаги элементлар параметрлари иккита шартга жавоб бериши лозим. Биринчи шарт – киришдаги масштаб коэффициентларини сақлаш:

Бунда R=R₃ , яъни R₂/R₁=4.5 .
Иккинчи шарт – тинч ҳолатда киришидаги ОК ни баланси.

Бунда 4.5/ R=1/ R₁+1/R₂
Бу шартдан топамиз R₁=0.27R ва R₂=1.22R .

1.8. Интеграл микросхемалардан тузилган кучайтиргичлар