14
Кіріспе
Бұл дипломдық жұмыста ЖЖ күшейткіштерді өрістік транзисторларда
бағдарламалық тәсілмен әр түрлі компоненттердің өзгерісінде АЖС-тің
формасын модельдеу және соны зерттеу болып табылады.
Күшейткіштер деп активті (күшейткіш) элементтердің көмегімен электрлік
қорек көзі есебінен электрлік сигналдарды(тербелістерді) күшейту үшін
арналған құрылғыларды айтады. Күшейткіш элементтері ретінде схемаларда
биполярлы және өрісті (МДЖ) транзисторлар қолданылады.
Күшейтілетін сигналдардың жиіліктер мәніне және олардың
жолағының тұрақты және айнымалы токты, төменгі және жоғарғы жиілікті,
кең жолақты және тар жолақты(таңдалмалы) болып келеді. Тұрақты токты
күшейткіштер, тек тұрақты токты ғана емес, сонымен бірге оның баяу
электрлік тербелістерін күшейтеді, ал айнымалы токты күшейткіштер тек
сигналдардың айнымалы құрамалырын күшейтеді. Бірінші топтағы
күшейткіштер автоматика және телемеханикада, өлшеу техникасында және
санау-есептеу
құрылғыларында,
ал
екіншілері
–
радиотехникалық
құрылғыларда қолданылады.
Күшейткіштердің қасиеттері бірқатар эксплуатациялық және сапалы
көрсеткіштерімен сипатталады. Кернеу, ток немесе қуат бойынша күшейту
коэффициенттері күшейткіштің шығысындағы кернеу (ток немесе қуат), оның
кірісіндегі кернеуден(токтан немесе қуаттан) қаншалық көп екендігін
анықтайды.
Осы жұмыста оқшауланған бекітпемен өрістік транзистор, оның ішінде
MOSFET транзисторы қолданылған. Бұл транзистор күшейткіш сұлбасына өте
сезімтал болып келеді.
1 Теориялық бөлім
1.1 Күшейткіштер туралы жалпы түсінік
Ғылым мен техникада көп кездесетін инженерлік мәселелерді шешкен
кезде электрлік емес мәндерді электрлік мәндерге түрлендіріп өлшегенде,
технологиялық процесстерді тексеріп және автоматизация жасағанда немесе
әр түрлі өнеркәсіптік электрониканың қондырғыларын жасағанда электрлік
сигналдарды күшейту үшін биполярлық транзисторлар, өрістік транзисторлар
және интегралдық микросхемалар кеңінен қолданылады. Бұл күшейткіштер
өте әлсіз электрлік сигналдарды (кернеулері 10
-7
В, токтары 10
-14
А шамалас)
күшейтуге мүмкіндік береді. Транзисторлар арқылы аса үлкен күшейтуге жету
үшін бірнеше күшейткіш каскадтар қолданылады. Бір транзистордан немесе
күшейткіш элементтен және оған қарасты байланыс элементтерінен тұратын
15
күшейткішті – каскад деп атайды. Күшейту процесі, қоректену көзінің
энергиясын күшейткіштің сыртқы сигналының энергиясына түрлендіру болып
табылады. Бұл процесті басқару күшейткіш элементіне немесе транзисторға
әсер ететін кірме сигнал арқылы жүргізіледі. Шығыс сигнал кіріс сигналының
функциясы болып табылады, сонымен қатар шығыс күшейтілген сигналдың
қуаты, кіріс күшейтілген сигналдың қуатынан қоректену көзінің арқасында,
әлдеқайда артық.
Сонымен, электрондық күшейткіш деп электр сигналдарды, олардың
формасын өзгертпей, қоректену көзінің энергиясының арқасында, қуатын
ұлғайтып, күшейтетін құрылғыны айтады. Транзисторлық күшейткіштің
электрондық деп аталу себебі, транзисторлардың жұмыс істеу принципі
жартылай өткізгіштегі жүріп жататын электрондық процесстермен
анықталады. Күшейткіштің кірісіне электр қозғаушы күшінің (ЭҚК)
әрекетестік мәні е
r
, ішкі кедергісі R
r
, кіру сигналының көзі қосылған. Кішкене
қуатты кіру сигналы жоғары дәрежедегі қуаты бар қоректену көзін пайдалана
отырып, кіріс сигналдың қуатын күшейтуге мүмкіндік бар.
Күшейткіштің шығыс тізбегінде күшейтілген сигнал әсер етеді. kU
кір
кернеу
көзімен
анықталады.
Күшейтілген
сигналдың
энергиясын
пайдаланатын сыртқы жүктеме R
ж
күшейткіштің шығысына қосылады.
Күшейтілген сигналдың түріне қарай күшейткіштерді екі топқа бөлуге
болады:
а) Гармоникалық сигналдардың күшейткіштері – әр түрлі шамадағы
және формадағы гармоникалық және квазигармоникалық (гармоникалық деп
есептеуге болатын), яғни периодтық сигналдарды күшейтуге арналған.
Мұндай күшейткіштерге: микрофондық, трансляциялық және формадағы
сигналдарды күшейтуге арналған.
ә) Импульстік сигналдардың күшейткіштері – әр түрлі шамадағы және
формадағы периодтық және периодтық емес сигналдарды күшейтуге
арналған. Импульстік күшейткіштерге: байланыс жүйелерінің импульстік
күшейткіштерінің,
теледидар
бейнелеу
сигналдарының,
импульстік
радиолокациялық
құрылғылардың,
электронды
есептеу
техникасы
негіздерінің, реттеу және басқару жүйелерінің күшейткіштері жатады.
Күшейтілген жиіліктерінің абсолютті мәндеріне және жиілік жолағына
ұзындығына (диапазонына) байланысты күшейткіштер:
Тұрақты ток күшейткіштері – төменгі жиілікті f
т
=0 – ден жоғары
жиілігі
f
ж
=20 кГц-ке дейінгі жиілік жолағындағы электрлік сигналдарды
күшейтуге арналған.
Төменгі жиілік күшейткіштері – f
т
=100 Гц -тен f
ж
=100 кГц-ке дейінгі
жиілік жолағындағы айнымалы ток сигналдарын күшейтуге арналған. Жоғары
жиілік күшейткіштері – f
т
=100 кГц -тен f
ж
=100 МГц-ке дейінгі жиілік
жолағындағы сигналдарды күшейтуге арналған. Кең жолақты және
импульстік күшейткіштері – f
т
бірнеше кГц-тен f
ж
бірнеше МГц-ке дейінгі
жиілік жолағындағы сигналдарды күшейтуге арналған.
1.1.1 Күшейткіштердің түрлері.
