7 лаборатория иши дифференциалловчи электр занжирларини тадқИҚ этиш ишнинг мақсади

7 - ЛАБОРАТОРИЯ ИШИ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЛОВЧИ ЭЛЕКТР ЗАНЖИРЛАРИНИ ТАДҚИҚ ЭТИШ


Ишнинг мақсади - кириш сигналининг кўринишлари турлича бўлган пассив ва актив дифференциалловчи занжирларни назарий ва тажриба йўллари билан текшириш.


7.1. Назарий маълумотлар
Дифференциалловчи занжир (ДЗ) деб шундай тўртқутбликка (ТҚ) айтиладики, уларнинг чиқишидаги кучланишнинг функцияси кириш кучланиши ҳосиласига тенг бўлсин. Бунда a - ўзгармас коэффитсиэнт.



a - ДЗнинг умумий белгиланиши; b - пассив RC-DZ ва v - пассив RL-DZ.

7.1-расм. Дифференциалловчи занжирлар:

Амалиётда пассив ва актив ДЗлар мавжуд. Оддий икки элементли RC- ва RL-занжирлар (7.1, а ва б-расмлар) маълум шартлар бажарилиши билан пассив ДЗлар деб қаралиши мумкин. Ушбу шартни қаноатлантирувчи RC-занжирлар (7.1,б-расм) анча кенг қўлланади. Улар кириш қисми учун Кирхгофнинг иккинчи қонуни қуйидагича ёзилади

.
Шунда қаршиликдаги кучланишлар пасаюви сиғим кучланишидан анча кичик u_R<C бўлса, у ҳолда


(7.1)
бўлади, бунда τ = RC – занжирнинг вақт доимийси дейилади.
Бундан кўринадики, RC-занжир u_R<C бўлганда, ва занжирнинг вақт доимийси τ сигнал давомийлиги t_i дан анча кичик τ<_i бўлганда дифференциалловчи занжир бўлар экан.
Барқарор режимдаги гармоник таъсир учун RC-занжир (7.1,б-расм) комплекс узатиш функцияси қуйидагича бўлади:


(7.2)
Бунда бўлгандаги RC-DZнинг комплекс узатиш функцияси қуйидагича бўлади:
(7.3)
бунда занжирнинг AChTдир;
эса, занжирнинг FChT.
Пассив RC-DZнинг камчилиги шундаки, барча талабларга жавоб берувчи дифференциаллаш амалини бажариш учун жуда кичик вақт доимийсi τ = RC бўлиши талаб этилади, оқибатда, сиғим С нинг миқдори жуда кичик бўлишига, дифференциалланувчи сингалнинг катта кучсизланишига ва катта хатолигига олиб келади.
Операцион кучайтиргичли (OK) актив DZ анча кичик дифференциаллаш хатосига эга (9.2,а-расм).
7
.2-rasm. OKли актив DZ
Принципиал схемаси - а) ва оператор схемаси - b)
Оператор узатиш функциясини алмаштириш схемасидан (7.2,б-расм) оламиз
(7.4)
бунда ОКнинг кучланиш бўйича кучайтириш коэффитсиэнти;
DZ шохобчалари оператор ўтказувчанлиги.
ОКли актив RC-ДЗнинг операцион узатиш функцияси қуйидаги ифода билан аниқланади
(7.5)
7.2,а-расмда келтирилган занжирнинг тавсифий тенгламаси

Бу тавсифий тенгламанинг илдизи қуйидагича аниқланади

Агар бўлса, актив дифференциалловчи RC-занжирнинг вақт доимийси

пассив РC-занжирнинг вақт доимийсидан анча кичик бўлади τ_a<<τ. (7.5) ифодадан шуни кўриш мумкинки, бўлганда актив (7.2,а-расм) DZнинг (7.2,а-расм) комплекс узатиш функцияси



актив ДЗникидан (7.3) фақат ишораси «минус» билан фарқ қилади. Бунга сабаб инверсияли (элементлари ўрни ўзгартирилган) ОК ишлатилганлигидир.
Шуни таъкидлаш зарурки, ОКли актив DZ (7.2,а-расм) кучланишнинг кучайтириш коэффитсиэнти жуда катта (μq10⁵-10⁶) ва ОКнинг кириш қаршилиги юқори (R_vxq1…3 MOm) бўлиши шарти сабабли унинг шовқиндан ҳимояси паст бўлганлиги учун амалиётда ишлатилмайди.
ДЗнинг чиқишидаги сигнал шаклини аниқлаш зарур бўлганда унинг кириш клеммаларидаги сигналдан вақт бўйича олинган ҳосилага мос келувчи графикни чизиш зарур. Бунинг учун, кириш кучланиши графигининг бир нечта нуқталарига уринма ўтказиб, улар оғиш бурчаклари тангенсига пропорционал бўлган оний қийматлар графигини чизиш керак.
Бундай графиклар намунаси 7.3-расмда келтирилган.

7.3-расм. Киришдаги кучланишлар вақт диаграммаси

ва уларнинг ҳосилалари
Вақт доимийси  qRC қийматлари турли бўлган пассив DZ (7.1-b расм) киришига бир қутбли тўғри бурчакли импульслар даврий кетма-кетлиги кўринишидаги кучланиш у1 берилгандаги чиқиш клеммаси кучланишлари u₂ 7.4-расмда келтирилган.
Импульс техникасида   t_u бўлгандаги (7.4-расмга қаранг) бўлгандаги иш

7.4-расм. S=50 nF va R = (0,5; 1; 1,5; 2) kΩ, U =1 V va f =1 kHz бўлгандаги ДЗнинг кириш u₁ ва чиқиш u₂ кучланишлари вақт диаграммалари

Биринчи ҳолда ДЗ тўғри бурчакли импульсларни қисқа биполяр импульсларга айлантириш учун хизмат қилади. Иккинчи ҳолда ДЗ ажратувчи занжир бўлиб хизмат қилади.