10.1 Шешуші күшейткіштер

10.1.1 Терістейтін сумматорлар (10.1 - сурет)

1 0.1-суретте , демек , егер , то

.

10.1.2 Терістейтін интегратор (10.2 - сурет)

(9.1) шарты бойынша, . Ток конденсатор арқылы

, тең. Кіріс тогы .

(9.2) шарты орындалған соң , және . Сонда,

;

.

Осыдан, интегралдаған соң, мынаны аламыз .

сызықты тәуелді, яғни интегратор сұлбасы кернеу өзгеретін сызықты генератордың қарапайым сұлбасы.

10.1.3 Терістейтін дифференциатор (10.3- сурет)

тогы арқылы ,

Сыйымдылық тогы арқылы С тең.

Кіріс тогы нөлге тең болғандықтан, , онда және тең.

Бұдан .

10.1.4 Логарифмдік күшейткіш (10.4 - сурет)

М ұнда

,

, .

Сонымен қатар,

.

Логарифдеп алып, аламыз.

10.2 Бейсызықты ок– тің жұмыс режімі

Егер (10.5 - сурет), ОК сызықты режімде, және – импульстік режімде және кілттік бейсызықта жұмыс істейді.

ОК кірістерінің біріне кернеу жіберген кезде екінші кіріс бойынша беріліс сипаттамасы сол мәнге ығысады.

Мысалы, ок терістемейтін кірісне кернеуі берілсін, онда терістейтін кіріс (1қисық) бойынша мінездеме мәніне оңға қарай (2 қисық) ығысады. (10.6-сурет)

10.3 Аналогтық компаратор

Аналогтық компаратор (10.7,а - сурет) тіректі кернеу аналогты сигналмен салыстыруда қолданылады.

10.7,а - сурет терістемейтін кіріске тіректі кернеу берілген, ал инверторлық кіріске – аналогты сигнал берілген.

Қажетті шарт орындалады (9.3,б-сурет – ОК–тің беріліс сипаттамасы):

егер: , онда ,

егер: , онда .

, тең болғанда. ОК кушейту коэффициенті жүздеген мың болғандықтан, онда компаратордың шығысы қарама - қарсы қосылады.

10.8-суретте компаратор кернеуінің шығыс және кіріс уақыт диаграммалары келтірілген, олар онын жұмысын үлестіреді.

10.4 Триггер Шмидта

Триггер Шмидтаның екі тұрақты жағдайы бар: ол аналогтық сигналды импульстік сигналға түрлендіреді және тұрақты тепе – теңдікті сақтайды. 10.9,а-суретте триггердің арнайы сұлбасы келтірілген, на 10.9,б – суретте беріліс сипаттамасы көрсетілген.

және резисторлары оң кері байланысты жасайды, ол байланыс триггер шығысының оңнан және керісінше жағдайдағы лавин тәрізді қайта қосуды қамтамассыз етеді. Триггердің қайта қосуы кезінде болып табылады кернеу (10.9,б – сурет), былай анықталады.

1 0.10–суретте көргендей кезінде терістелмейтін кірісте болғандықтан, шығыста болады. ығысуына тең –ге дейін өскен кезде, триггер – на қайта қосылады. оң кері байланыс әсерінен – ге ығысу –ге тең болады. –ге дейін төмендеген кезде, – на Триггердің кері қайта қосуы болады. Табылдырықты кернеу бір мәнінен басқасына секірісінен өзгеретіндіктен, Триггер басқарылатын компаратор болы саналады.

11 Лекция 11. Активті сүзгілер (фильтры)

Дәріс мазмұны:

– сүзгілер классификациясы;

– сүзгілердің негізгі параметрлері.

Дәріс мақсаттары:

– өткізгіш жиіліктері және АЖМ өткел ауданының түрлері бойынша сүзгілер классификациясын оқып үйрену;

– сүзгілердің негізгі параметрлерін оқып үйрену.

11.1 Сүзгілер классификациясы

Электрлі сүзгі – бұл осы құрылғы арқылы өтетін жеке жиіліктерді немесе жиілік жолақтарын күшейтуге немесе азайтуға арналған құрылғы. Пассивті сүзгі резистордан, индуктивтіліктен, конденсаторлардан тұрады және күшейткіш элементтері жоқ, активті – резисторларды, конденсаторларды және күшейткіш элементті құрады.

Сүзгілер классификацияланады:

а) өткізу немесе жіберу жиіліктері бойынша:

1 ) төменгі жиілік сүзгісі (ТЖС). АЖМ 11.1. – суретте көрсетілген:

Бұл жерде – өткізу жолағы;

– жіберу жолағы (заграждения);

– өткел ауданы;

– K коүшейту коэффициенті жіберу жолағына қарағанда 3дБ –ға көбірек болғандағы жиілік;

2) жоғары жиілік сүзгісі (ЖЖС). АЖМ 11.2 - суретте көрсетілген

дан ∞-ке дейін;

П_өшу = 0-ден -ке дейін;

-ден –ке дейін– өткел ауданы;

3 ) жолақты сүзгі. АЖМ 11.3 – суретте көрсетілген:

– өткізу жолағы;

f₀ – орта орталық жиілік;

4

4) режекторлы немесе оқшаулау сүзгісі. АЖМ 11.4 – суретте көрсетілген:

Ө ткізу жолағы және

;

– жіберу жолағы.

Егер тар болса – сүзгі тығын деп аталады. Қажет емес жиіліктерді басу үшін, мысалы, аппаратурада 50 Гц қолданылады.

Активті сүзгілердің артықшылықтары:

• тек қана конденсаторлар мен резисторлар қолданылады (олардың қасиеттері индуктивтілікке қарағанда идеалға жақынырақ);

• арзанырақ;

• сигналды күшейтеді;

• ОК қолдану шығыс кернеу мен кіріс кернеуді ажыратуға мүмкіндік береді,яғни, көпкаскадты сүзгілерді жасауға және олардың параметрлерін арттыруға болады.;

• Қалпына келтіріп орнату оңай;

• Өлшемі және салмағы бойынша үлкен емес.

Кемшіліктері:

• қорек көзін қажет етеді;

• жиіліктің жұмыс диапазоны опреационды күшейткіштің максималды жұмыс жиілігімен шектелген, яғни көптеген сүзгілер бірнеше мегагерц -ке ие.

б) АЖМ өткел ауданының көлбеуі бойынша:

1) Баттерворт сүзгісі. Өткізу жолағындағы АЖМ ( 11.5- сурет) сүзгісі ∆f бірқалыпты және максималды жалпақ.

Бірінші кезектегі АЖМ –ге көлбеу мінездемесі 6дБ/окт немесе 20дБ/декаду. 5-ші кезектегі АЖМ-ге – 30 дБ/окт немесе 100 дБ/декаду. (Жиілік өзгерісі 2есеге – октава үшін, 10 есеге – декада үшін).

Сүзгі арқылы өтетін сигнал уақыты жиіліктен бейсызықты түрде тәуелді. Сондықтан Баттерворт сүзгінің кірісіндегі деңгейлік сигнал сүзгі шығысында шақырады. Өткізу жолағындағы барлық жиілік үшін бірдей К күшейту коэффициентін алу керек болған жағдайда қолданылады;

2) Чебышев сүзгісі. Сүзгі АЖМ ( 11.6 - сурет) өткізу жолағында толқын тәрізді тісшелері бар және жіберу жолағында бірқалыпты.

Тісшелер амплитудасы (U_m) 0.5; 1; 2; 3 дБ-ге жетуі мүмкін.

С үзгі орындалу ретін жоғарылатқанда өткел ауданының көлбеу– мықтырақ болады, бірақ өткізу жолағы біркелкі емес. U_m 20дБ/декадаға көбірек болуы мүмкін. Чебышев сүзгісі мінездеменің өте жоғары көлбеу қажет ететін құрылғыларда қолданылады.

3) Бессел сүзгісі. Бұл сүзгінің сызықтық кешігуі бар. Сигналдың сүзгі арқылы өту уақыты сызықтық түрде жиіліктен тәуелді. Сондықтан, Баттерворт сүзгісі арқылы өткізуге қарағанда азырақ ығысатын импульсті сигналдарды сүзгілеу үшін қолданылады.