Сигааплфни кучаттириш

Текшириш учун саволлар

1. Фильтрлар нима вазифани бажаради?

1. 
   Фильтрларнинг асосий параметрлари нималардан иборат?
   
2. 
   Частотавий фильтрлар қандай ишлайди ?
   
3. 
   Пьезоэлектрик эффект деб қандай ҳодисага айтилади?
   
4. 
   Электромеханик фильтрларнинг пьезоэлектрик фильтрларидан фарқи нима?
   
5. 
   Электромеханик фильтр нима вазифани бажаради?
   
6. 
   Полосали фильтр схемаси қандай ишлайди?
   
7. 
   RC –занжирли актив фильтрлар қандай частоталарни фильтрлайди?
   
8. 
   RC- занжирли актив фильтрларни ишлаш принципи қандай?
   
9. 
   Пьезэлектрик эффектга асосланиб ишлайдиган фильтрлар қандай материаллардан ясалади?
   

III-боб. Рақамли ва мантиқий элементлар

3.1. Рақамли снгналлар ва мантиқий схемалар ҳақида умумий тушунча

Электр сигналларининг синфланишига кўра сигналлар аналогли ёки рақамали кўринишда берилиши мумкин. Аналогли сигналларни кучайтириш, генерациялаш, частотасини ўзгартириш юқорида кўриб ўтилди. Аналогли сигналлар билан ишлайдиган қурилмалардан ўтаётган сигналлар баьзан бузилишларга учраши мумкин. Буни бартараф этиш учун электрон қурилмаларга мураккаб ўзгартиришлар киритишга тўғри келади.
Электр сигналлари рақамли кўринишда берилган бўлса, радио электрон қурилмаларда улар жуда кам бузилишга учрайди. Бунинг сабабини тушунтириш учун сигналларни рақамли кўринишда ифодалашни эслатиб ўтайлик. Айтайлик, оддий гармоник тебраниш U=U₀ sinωt кўринишда берилган бўлсин. (3.1-расм). Графикка кўра маьлум бир вақтга тўғри келган кучланишнинг оний қиймати сонлар ўқида маьлум бир рақамга мос келади. Шу сабабли сигналнинг вақтга боғлиқ ҳолда ўзгаришини рақамлар кетма-кетлиги орқали ифодалаш мумкин. Вақтнинг оний қийматига мос келган сигнал катталигини, кичик юзлар қиймати орқали ҳам ифодаласа бўлади. Шундай қилиб, сигнал ўзгариши рақамлар воситасида ифодаланиб, уларни кучайтириш, ўзгартириш ва бошқа жараёнларни амалга ошириш мумкин. Лекин бунинг учун рақамларни электрон қурилмалар ўқий оладиган ҳолатга келтириш зарур.
Электрон қурилмаларла ўнлик система ўрнига иккилик система ишлатиш анча қулайдир, чунки иккилик системада ҳар қандай сонни иккита символ - 0 ва 1 воситасида ифодалаш мумкин.

3.1-расм. Сигналларни рақамли кўринишда ифодалаш.

Бунинг қулайлиги шундаки, уни ифодалаш учун электрон қурилма икки ҳолатда бўлиши етарлидир (масалан, 1-транзистор очиқ, 0-транзистор ёпиқ). Ўнлик система билан иккилик система бир-биридан тубдан фарқ қилмайди. Масалан, ўнлик системада такрорланиш ўнлар, юзлар, минглардан сўнг бўлса, иккилик системада иккилар, тўртлар, саккизлар тарзида такрорланади. Ўнлик системадаги 3 ни иккиликда - 11; 5 ни 101; 11ни - 1011 ва 26 ни 11010
кўринишида ифодаланади. Каср сонлардан ни 101,011 кўринишида ёзнлади. Ўнлик системадан иккилик системага ўтиш учун сонни кетма-кет иккига бўлиб борилади. Масалан:




Иккилик системада арифметик амаллар жуда оддий бажарилади. Масалан, қўшиш ва кўпайтиришни кўрайлик:

0x0=0
1x0=0 0x1=0 1x1=0

0+0=0
1+0=1
0+1=1
1+1=10


Айириш амалини бажариш ҳисоблаш машиналарида қўшиш билан алмаштирилади. Аввал айрилувчи тескари кодда ифодаланади, яъни ноллар ўрнига бирлар, бирлар ўрнига эса ноллар қўйилади. Кўпайтиришда фақат иккинчи кўпайтувчида қанча бирлар бўлса, биринчи кўпайтувчида шунча марта ўзгартиришсиз кўчириб ёзиш керак, бунда ҳар сафар ҳамма сонларни чапга бир хона суриш, сўнгра олинган сонларни қўшиш керак. Шундай қилиб, кўпайтириш ҳам қўшишга келтирилади.


3.2-расм. а) “ЭМАС” схемаси ва б) унинг шартли белгиланиши.
Иккилик системада бўлиш ҳам қўшиш билан алмаштирилади. 1 ва 0 кодларни мантиқий сўзлар "ҳақиқий" ва "ёлғон" каби жумлалар билан ҳам ифодалаш мумкин. Мураккаб тузилган жумланинг ёзилиши мантиқий функция деб аталади.
у = Ғ (х₁,х₂ х_п) (3.1)
бу ерда функция ва унинг аргументлари х₁, х₂ ,.......х_п лар иккилик системасида ифодаланади.
Умуман олганда рақамли сигналлар билан ишлашга асосланган радио электрон қурилмалар бир қанча содда мантиқий схемалардан ташкил топган. ЭМАС схемаси (3.2-расм) киришига сигнал берилса (1), чиқишида кучланиш кескин камаяди (0) ва аксинча киришига кучланиш берилмаса (0), чиқишида кучланиш бўлади (1) ЭМАС схемаси кириш сигналининг ишораси ўзгартирмайди ва киришда сигналнинг бор ёки йўқлигига қараб икки ҳолатдан бирида бўлиши мумкин. Оралиқ ҳолатни схема қайд этмайди.
ЁКИ схемаси (3.3 -расм) да бир нечта кириш бўлиб, битта чиқиш бор. Схеманинг киришларидан бирига ёки бир нечтасига сигнал берилса, чиқишда кучланиш ҳосил бўлади.
ҲАМ схемасида сигналлар унинг ҳамма киришларига берилгандагина чиқишда сигнал пайдо бўлади (3.3 -расм). Мантиқий схемаларнинг тўплами мантиқий базис деб аталади. Юқорида айтилганидек мантиқий базис ЭМАС, ЁКИ ва ҲАМ мантиқий схемаларидан ташкил топади. Бу мапиқий схемалардан ЭМАС ва ЁКИ нинг бажарадиган ишини бошқа иккита мантиқий схема ёрдамида бажариш мумкин. Масалан, ҲАМ ни ЭМАС, ЁКИ, ЭМАС орқали ЁКИ ни ЭМАС, ҲАМ, ЭМАС орқали бажариш мумкин. Минимал мантиқий схемага эга бўлган мантиқий базисга ҲАМ, ЭМАС, ва ЁКИ, ЭМАС ларни келтириш мумкин.




3.3-расм. а) ЁКИ схемаси ва б) унинг шартли белгиланиши.
Оддий мантиқий функцияларни бажарувчи электрон занжирлар мантиқий элементлар деб юритилади. Мантиқий элементлар ҲАМ, ЭМАС ва ЁКИ, ЭМАС дан ташқари ҲАМ-ЁКИ – ЭМАС, ҲАМ, ЁКИ ва уларнинг бошқа комбинацияларидан ташкил топади.
Шундай қилиб, аналогли сигналларга нисбатан рақамли сигналлар билан ишлайдиган қурилмалар транзистор параметрларининг бироз фарқ қилишига ва бошқа радио деталлар номиналларининг ўзгаришига сезгир эмас. Шу билан бирга транзисторларни таьминлайдиган кучланишнинг озгина ўзгариши ҳам рақамли сигналларга халақит бермайди. Чунки рақамли сигналлардан “I” ни кўрсатиш учун ток манбаининг корпусга уланган мусбат қутби потенциали, “0” ни кўрсатиш учун қурилма корпус потенциали олинса, уларнинг бир-биридан фарқи умумий кучланиш ўзгаришига нисбатан анча катта бўлади. Бунда ташқари рақамли сигналлар импульс кўринишида тасвирланса, “1” сигнали – қисқа мусбат импульс, “0” импульс бўлмаган ҳолни ифодалайди. Шу сабабли рақамли қурилмаларнинг шовқинларга нисбатан сезгирлиги кам. Бу қурилмада сигналнинг қуйи сатҳини сатҳ сифатида, юқори сатҳини эса қуйи сатҳ сифатида янгилаш қабул қилинган ҳолларда хатолик рўй бериши мумкин.
Айтиб ўтилган хусусиятлар микросхемааларни интеграциялаш имконини беради ва шунинг асосида ҳозирга кунда интеграл схемалар (ИС) дан ташқари катта интеграл схемалар – КИС (БИС) ва ўта катта интеграл схемалар –ЎКИС (СБИС) ясаш мумкин.
Рақамли интеграл схемалар информация (ахборот)ни қабул қилиш, сақлаш, ўзгартириш ва қайтариб бериш вазифаларини бажаради. Рақамлар кўринишида берилган информация ўзгартириш маьлум кетма-кетликда арифметик ва мантиқий операцияларни бажариш орқали амалга оширилади.
Рақамли сигналлар билан ишлашнинг афзалликларини ҳисобга олган ҳолда, аналогли сигналларни ҳам рақамли сигналларга айлантириб, сўнгра унга ишлов бериш усули жорий қилинмоқда. Бунинг учун аналогли сигналларни рақамли сигналларга айлантирувчи қурилма ёрдамида рақамли сигналларга айлантирилади. Сўнгра маьлум ўзгартириш, кучайтириш ва хоказолар. Ишлар бажарилганидан сўнг сигналлар аналогли сигналларга айлантирилади.

3.2. Мантиқий интеграл схемаларнинг асосий параметрлари ва классификацияси

Рақамли интеграл схемалар (ИС) ни бошқарувчи сигналларга кўра импульсли ва потенциалли схемаларга бўлинади. Импульсли ИСлар қисқа муддатли импульслар
ёрдамида бошқарилса, потенциалли ИС лар маьлум катталикдаги потенциал ёрдамида бошқарилади. Мантиқий элементларда нол («О») кучланишнинг кичик қиймати, бир («I») кучланишнинг катта қиймати мос келадиган қилиб танланса, ижобий мантиқ деб, аксинча тасвирланса, яъни «0» ни кучланишнинг катта қиймати билан «1» ни кучланишнинг кичик қиймати билан ифодаланса, салбий мантиқ деб аталади. Шунга кўра мантиқий «бир» кучланиш-(U¹) деб ижобий мантиқий схема учун кучланишнинг катта қиймати, салбий мантиқий қиймат учун кучланишнинг қуйи қиймата тушунилади.
Мантиқий «ноль» кучланиш (U⁰) деб, ижобий мантиқий схема учун кучланишнинг кичик сатҳи, салбий мантиқий схема учун кучланишнинг катта қиймати тушунилади.
Микросхемани ҳисоблаш (номинал) режимини таъминлай оладиган сигнал кучланиши чиқишдаги сигнал ҳисоблаш кучланиши U_ҳс дейилади. Булардан ташқари “1” ҳолатдаги ва “0” ҳолатдаги кириш токлари I’_кир I⁰_кир ва чиқиш токлари I’_чиқ, I⁰_чиқ истеьмол токлари I’_ист, I⁰_ист бўлади. Шунга мувофиқ тарзда истеьмол қувватлари Р¹, Р°_ист деб олинади.
Рақамли микросхемаларни синфланишида уларнинг қуйидагиларга эьтибор берилади: мантиқий схема компонентларига, мантиқнй схемага уланадиган ярим ўтказгичли асбобларнинг уланиш усулига, мантиқий схемалар орасидаги боғланиш турига. Бу белгиларига кўра мантиқий ИС ни қуйидагича синфланиши мумкин: ТТЛ – транзистор мантиқ, ЭСЛ- эмиттер боғланган мантиқ, МДП-металл диэлектрик –яримўтказгич транзисторли мантиқ. Бу ИС ларнинг асосини биполяр ва майдонли транзисторлардан йиғилган электрон калитлар ташкил этади.