Күшейткiштер және оның параметрлері

Кіріспе

Қазіргі техника мен ғылымның көптеген аумағында түрі сақтай отырып, электрлік тербелістің әртүрін күшейтуге болады.

Радиобайланыста, радиоқабылдағышта, теледидарда, алыс байланыс желісінде және дыбысты күшейту, өлшегіш аппараттарды, автоматикада, телемеханикада күшейткіштер кеңінен қолданылады.  

Радиолакация жүйесінің жұмысын жоғарғы дәлдікте қамтамасыз ету үшін, кең жолақты күшейткіштер сипаты қолданылады. Сонымен қатар , күшейткіштер кіріс және шығысында амплитудалы –жиілікті сипаттама ие болып, қоршаған ортаның температурасының өзгерісінде және уақытқа қатысты өзгермеу керек.

Курстық жұмысқа тапсырма

КУ=5300

Uкіріс,мВ=26

Rкіріс, МОм=6

τи,мкс=0,1

ΔТ,С=-40 – +40

fн,Гц=550

Қосымша мәліметтер:

1) Кіріс сигналдың түрі  – қоңыру тәрізді,

2) Кіріс сигналының таңбасы  – оң,

3) Шығу сигналының таңбасы – оң,

          1  Күшейткiштер және оның параметрлері

Электрлiк және электрлiк емес шамаларды өлшегенде, радиосигналды қабылдағанда, автоматикалық үдерісте  электрлiк сигналдарды күшейту керек болады. Ол үшiн күшейткiштер қолданылады. Олар тоқтың, кернеудiң, қуаттың шамасын  күшейтедi. Қазiргi күшейткiште биполярлы және өрiстi транзисторлар қолданылады. Интегралды микросхемаларда күшейткiштер: тиімді, өлшемі, масса аз , сонымен қатар сезiмталдық пен  сенiмдiлiкпен жоғарғы түрде қолданылады.

[pic 1]

           Кернеуі  [pic 2], тоғы [pic 3], қуаты [pic 4] электрлiк сигналды күшейтедi. Күшейткiштiң негiзі күшейткiштi каскад, ол басқару элементiнен  (БЭ), (биполярлы немесе өрiстi транзистор) резистор  R және электрлiк тоқ көзiнiң энергиясынан тұрады (сурет 1.1). Күшейткiштi каскад арқылы  күшейтiлетiн сигнал келедi де, тiзбектен күшейтiлген сигнал шығады. Күшейтiлген сигнал келетiн сигналға қарағанда үлкен қуатқа ие болады.

            Сигналдың қуатының  өсуi тоқ көзiнiң электр энергиясына байланысты. Бұл кезде күшейту үдерісi сызықты емес кедергiнiң өзгерiсiнен болады. Параметрдің    күшейтілуі  электр энергиясының кернеуiнің  БЭ кедергiнiң өзгерiсiнен болады және берiлген сигналға байланысты өзгередi.

 Күшейткiштi каскадтың   кернеу, тоқ, қуат бойынша күшейту коэффициенттері келесі формуламен анықталады:

[pic 5];  [pic 6];  [pic 7]

бұл үшiн күшейту коэффициенті бірден үлкен болады. Кейбiр күшейткiштi каскадтарда [pic 8] немесе [pic 9] кiшi болуы мүмкiн, бiрақ  [pic 10]. Күшейткiштi каскадта келетiн сигналдың қай параметрiн күшейту керек болса, соған байланысты кернеу, тоқ, қуатты  каскадтар болып бөлiнедi. Көп жағдайда күшейтiлген кернеудi көп шамада  алу керек болады, ол үшiн мынадай сұлба қолдану керек:

[pic 11]

                 Көп каскадты күшеиткiштiң күшейту коэффициентi:

[pic 12];   [pic 13]

Тоқ бойынша күшейткiш аз кедергiлi (реле, тоқ индикаторы)з тоқ алу үшiн қолданылады. Келетiн сигналдың жиiлiк диапазонына байланысты күшейткiш бiрнеше түрге бөлiнедi:

1)жәй өзгеретiн сигналды күшейтетiн күшейткiш- тұрақты тоқ күшейткiшi ;

2) жиiлiгi 10 Гц -  20 кГц дейiнгi сигналды күшейту -төменгi жиiлiктi  күшейткiш;    

3)10 кГц – 100 МГц дейiнгi сигналды күшейту- жоғарғы жиiлiктi күшейткiш;  

4) 10 Гц – 100 МГц импульсты сигналды  күшейту-импульсты күшейткiш;

5) тар диапазондағы сигналды күшейту- тар жолақты күшейткiш .

Каскадтың жалғануы көп каскадты күшейткiшке байланысты:

-тұрақты тоқ күшейткiшiнiң келетiн бөлiгi, шығатын бөлiгiмен резистор арқылы жалғанады;

-айнымалы кернеулi күшейткiштi (ЖКК) конденсаторлар мен резистор арқылы жалғанады - күшейткiш резисторлы-сыйымдылықты деп аталады;

-қуатты күшейтуде каскадтар- транзистор арқылы жалғанады.  

Күшейткiштi каскадта элементтердiң жалғану екi түрде болады:биполярлы және өрiстi транзисторлар. Күшейткішті қасқад ортақ эмиттерлі, ортақ коллекторлы және ортақ базалы болып жалғанады. Ол келетiн, шығатын тiзбекке  транзистордың бiр электродының ортақ  болуы деп есептеледі.