Laboratoriya ishi. Mavzu: rezonans kuchaytirgich

7. 
   LABORATORIYA ISHI.MAVZU:REZONANS KUCHAYTIRGICH
   

Ishning maqsadi:Yakka va bog`langan tebranish konturlaridagi rezonans xususiyatlarini o‘rganish,rezonans va o‘zgarmas polosalİ kuchaytirgichning xususiyatlarni aniqlash va chastotaviy xarakteristikalarini o'rganish.
Ishning nazariy asoslari:

1. 
   Tebranish tonturlari va ularning turlari.
   
2. 
   Yakka tebranish konturidagi erkin tebranishlar.
   
3. 
   Yakka tebranish konturining parametrlari.
   
4. 
   Yakka tebranish konturidagi majburiy tebranishlar:
   

1. 
   kuchlanish rezonansi va uning xususiyatlari;
   
2. 
   tok rezonansi va uning xususiyatlari.
   

5. 
   Bog'langan tebranish konturlari.Bog'lanish koeffitsiyenti.
   
6. 
   Bog'Iangan tebranish konturidagi majburiy tebranishlar.Tebranish tenglamasi. Kiritilgan qarshiliklar.7.Bog‘langan tebranish konturi rezonans chizig‘ining bog`lanish koeffitsiyentiga bog`liqligi: kritik,kuchsiz,kuchli va optimal bog`lanishlar uchun.8.Rezonans kuchaytirgichning prinsipial va ekvivalent sxemasi.9.Rezonans kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsiyentichastotaviy xarakteritiskasi.O'tkazish polosasi.
   

10. O‘zgarmas polosali kuchaytirgich: prinsipial va ekvivalent sxemasi.
11.0‘zgarmas polosali kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsiyenti va chastotaviy xarakteristikasi(turli bog`lanishlar uchun).O'tkazish polosasi.
Qisqacha nazariya.
Yuqori chastotali kuchaytirgichlar
Ko‘p hollarda yuqori chastotali kam quvvatli tebranishlarni bir necha o‘n,hatto yuz million marta kuchaytirish talab qilinadi.Bunday tebranishlarga radioaloqa antenna orqali qabul qilinadigan signallar misol bo'la oladi.Ularda kuchaytirish yuqori chastotali kuchaytirgichlar yordamida amalga oshiriladi.
Qabul qiluvchi antenna faqat yagona radiostansiyaning emas,balki juda ko‘p radiostansiyalarning signallarini qabul qiladi. Shuning uchun qabul qiluvchi qurilmaning kuchaytirgichi turli radiostansiyalardan keladigan tebranishlardan kerakli chastotani tanlab kuchaytirish xususiyatiga ega bo`lishi kerak.Shunga ko`ra,yuqori chastotali kuchaytiorgichlar ,,chastota tranlovchi’’ yoki ,,tanlovchi kuchaytirgichlar’’ deb ataladi.
Chastota tanlovchi kuchaytirgichlarda kuchaytirish koeffitsienti w1-w2 chastota oralig`ida o`zgarmas(yoki deyarli o‘zgarmas)bo'lishi va bu chastota sohasining kattaligi o‘rtacha chastota w=(w1+w2)/2 dan yetarlicha katta bo`lishi kerak.Bu shartning bajarilishi uchun kuchaytirgich nagruzka zanjirining kirish qarshiligi w1-w2 chastota sohasida yetarlicha katta va doimiy bo`lishi,undan tashqarida esa,juda kichkina qiymatgacha kamayıshi kerak,bunday talabga yuqori asllikka ega bo'lgan parallel tebranish konturi javob beradi.
Nagruzkasi yakka tebranish konturidan iborat bo'lgan kuchaytirgich rezonans kuchaytirgich,nagruzkasi bog'langan tebranish konturidan iborat bo'Igan kuchaytirgich esa o‘zgarmas polosali kuchaytirgich deb ataladi.
Yuqori chastotali kuchaytirgichlarda aktiv element vazifasini ekvivalent kirish sig‘imi kichik bo'lgan elementlar lampaviy pentod yoki yuqori chastotali tranzistorlar bajaradi. Kuchaytirish koeffitsiyentining kattaligi,o‘rtacha(rezonans) chastotasi, o'tkazish polosasining kengligi va chastota tanlash xususiyati yuqori chastotali kuchaytirgichlarining asosiy parametri bo‘lib hisoblanadi.

2. 
   Rezonans kuchaytirgich
   

Radioelektron qurilmaning tarkibiga kiradigan kuchaytirish kaskadini ajratib olish mumkin emas. Chunki u hamma vaqt o‘zidan oldin keladigan va o‘zidan keyin keladigan kaskadlar bilan bog‘langan bo‘ladi,ya’ni kuchaytirgichning nagruzkasi chiqish zanjiriga emas,balki keyingi kaskad kuchaytiruvchi elementining kirish zanjiriga ham bog'liqdir.
Rezonans kuchaytirgichda zagruzka konturi kuchaytirgichning chiqish qarshiligi va keyingi kaskadning kirish qarshiligi bilan shuntlangan bo'ladi. Bunda uning aslligi kichrayadi va uning asosiy parametrlarining(rezonans chastotasi,o‘tkazish polosasi va boshqalar)kamayishiga olib keladi.Turli kuchaytiruvchi elementlarning kirish va chiqish qarshiliklari bir-biridan katta farq qiladi. Shunga ko‘ra,ulardan tuzilgan kuchaytirgichlarda tebranish konturlarining tanlash xususiyatini o‘zgarishi ham bir xil bo'lmaydi.Masalan,unipolyar tranzistorlarning kirish va chiqish qarshiliklari nisbatan katta qiymatga ega bo‘ladi. Shuning uchun bu elementda tuzilgan kuchaytit^ichning tebranish konturi kuchsiz shuntlanadi va uning tanlash xususiyatlari oz o'zgaradi. Binobarin bunday kuchaytirgichlarda tebranish konturi nagruzka zanjiriga to‘liq ulanishi mumkin. Bipolyar tranzistorlarniiig kirish va chiqish cprshiligi esa nisbatan kichik qiymatli bo‘ladi. Shuning uchun ularda yig‘ilgan kuchaytirgichlaming tebranish konturi kuchli shuntlanadi. Hatto kontur to‘liq ulangan bo'isa ham, uning chastota tanlash xususiyati to‘liq yuqolishi mumkin. Shuning uchun bipolyar tranzistorli rezonans kuchaytirgichlarda tranzistoming kirish va chiqish qarshilig>ning shuntlash ta’sirini kamaytirish choralarini ko'rish kerak. Buning uchun tebranish kontıırining o‘z kâskadi va keyingi kaskadning tranzistorlari bilan bog‘lanishi susaytiriladi.. Bu tebranish konturini nagruzka zanjiriga qisman ulash yuli bilan amalga oshiriladi.
Bundan tashqari, rezonans kuchaytirgichlar yuqori chaslotali signallami kuchaytit^ani sababli uning ishiga kuchaytiruvchi aktiv elementning kirish va chiqish



Konturning ulanish darajasi transformatsiyalash koeffitsienti degan kattalik orqali ifodalanadi:

l-rasm.

qo'sh
zanjirlari orasida vujudga keladigan ichki teskari bog‘lanish ham ta'sir etadi. Qandaydir bir chastotada u musbat bo‘lib qolishi va kuchaytirgich ishining turg'unligini buzishi mumkin.Hatto bunda kuchaytirgich o‘z-o‘zidan g‘alayonlanib,tebranish ishlab chiqara boshlaydi.Undan qutulish uchun ham kuchaytirgichning aktiv elementi bilan tebranish konturi orasida bog`lanishni susaytirish talab etiladi.Umuman,tebranish konturining qisman ulanishi faqat bipolyar tranzistorli kuchaytirgichlarda emas,balki lampaviy va unipolyar tranzistorli kuchaytirgichlarda ham qo‘llaniladi.Kuchaytirgichning sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan. Unda kuchaytiruvchi aktiv element (AE) kuchaytirish sxemasiga turli usulda ulangan bo'lishi mumkin.

Amalda konturni nagruzka zanjiriga ulashning qo`sh avtotransportli holi keng tarqalgan.Shunday bog`lanishli kuchaytirgichning sxemasi 1-rasmda ko`rsatilgan.
Bipolyar tranzistorning umumiy emitterli sxemasi asosida yig‘ilgan rezonans kuchaytirgichning prinsipial sxemasi 2-rasmda ko'rsatilgan.Unda nagruzka vazifasini L induktivlik g‘altagi va C o‘zgaruvchan kondensatordan tashkil topgan tebranish konturi bajaradi.




Shuning uchun tebranish konturining rezonans chastotasi L va C kontur elementlaridagina bog‘liq bo‘ladi.Ct va C,kondensatorlar C o‘zgaruvchan kondensatorning qoplamlariga o`zgarmas kuchlanish ta’sir etmasligini ta’minlaydi.
C_f va Ct kondensatodar yordamchi elementlar bo‘lib,ularning sig'imi o'zgaruvchan kondensatorning maksimal sig'imidan yetarlicha katta qilib olinadi.
Rezonans kuchaytirgiciıning asosiy paramertlarini aniqiash uchun uning soddalashtirilgan ekyivaient sxemasîdan foydalaniiadi (3-rasm), Hosil bo'lgan sxema parallel tebranish konluridan i borat bo‘lib, uning parametrlari kontur, kuchaytirgich chigish zanjiri va tashqi nagruzkalaming (keyİngi kaskadnir^ kirish zanjiri) parametrlari orqali ifbdalanadi. Shuning uchun kuchaytirgichning chastotaviy xarakteristikasî tebranish konturining rezonans clıizig‘iga o‘xslıash bo'ladî.\
uchaytirgichning Û₂ chiqish kuchianishi konturdagi kuchlanislı tushuvîning P₂ qismini tashkil etadi: /7₂ kontumingkuchlanishi esa)son jihatdan, tok generatorining & •Ü' • elektr yurituvchî kuchıni kontuming Z_t, - 4- to^kliq qarshiligiga ko‘paytmasiga teng, ya’ni:Y_e=G_e(\ + JX) (1)Unda, X = QA~— Q_e~^— - konturnîng umumlashgan buzilisln6)_a û) a₀desak, kuchaytîrish kûeffîtsientî quyidagicha ifodal^ıadi: ₍₂₎. U, G/l+A)bu yerda Fj, ma’lumotnoma (spravochnik) dan olinadi. Rezonans vaqtida kontuming umumlashgan buzilishi rıolga teng (^=0) bo'lgani uchun (4) ifodaning moduli kuchaytîrish koeffitsientining eng katta qiyinatini ifodalaydi:


(3)

4. 
   rasmda kuchaytirgichning normallashgan chastotaviy xarakteristikasi ko`rsatilgan(uzlukli chiziq xolis olingan tebranish konturining rezonans chizig`i)
   

Ma’lumki,tanlash xususiyati uning aslligiga to`g‘ri bog`liq bo'ladi.Asillik ortishi bilan bu xususiyat ortishi, ya’ni o'tkazish polosasi torayishi kerak.Ikkinchi tomondan,asllikning ortishi konturining Zr to‘liq qarshiligining ham ortishiga,ya’ni o‘tkazuvchanlikning kamayishiga sabab bo'ladi.Ammo rezonans kuchaytirgichda bunday bog'lanish erkin bo'lmaydİ, ya’ni Zr erkin kattalik emas. Uning qiymati kuchaytiruvchi aktiv elementning kirish va chiqish qarshiliklari bilan chegaralangan bo`ladi.Shuning uchun rezonans kuchaytirgichda katta kuchaytirish koeffitsiyentiga erishish uchun bu bog`Iİqlikni susaytirish,ya’ni kirish va chiqish qarshiliklari yetarlicha katta bo'lgan elementlarni aktiv element sifatida ishlatish zarur.Chastotaning o'zgarmas qiymati uchun kuchaytirish koeffitsiyentining maksimal qiymatİga erishish shartini aniqlaylik.U asosan P1 va P2 transiormatsiya koeffitsiyentiga bog‘liq.(5) formuladagi boshqa kattaliklarni o‘zgarmas deb hisoblaymiz.Agar P1*q=const bo‘lsa ya’ni ma’lum kattalik bo‘lsa,ekstremum sharti(maxsus formulalarni yozish kerak).Bipolyar tranzistorli kuchaytirgich uchun transformatsiya koeffitsiyentlarining qaysi birini ma’lum deb,İkkinchisini aniqlash katta ahamiyatga ega,odatda kuchaytirish koeffitsienti P_x ga nisbatan P₂ ga ko‘proq bog‘liq bo’ladi.Chunki u kirish o‘tkazuvchanligi yetarlicha katta bo‘lgan keyingi kaskadning tranzistori bilan tebranishi konturi orasidagi bog'lanishni ifodalaydi.Shunga ko‘ra bipolyar tranzistorlarda yig'ilgan rezonans kuchaytirgichlarda P1 koeffitsiyentining kattaligi bilan birga teng yoki unga yaqin deb tanlab olinib,P₂ koeffîtsient hisoblab topiladi.


(6)
P1 va P2 transformatsiya koeffitsiyentlari kuchaytirish koeffitsiyentiga ta’sir etibgina qolmay,nagruzka vazifasini bajaruvchi konturning g₁₁ va g₂₂ kattaliklar bilan shuntlashish darajasini ifodalaydi.Yuqorida ta’kidlanganidek,u rezonans chizig‘ining o'zgarishiga olib keladi,ya'ni konturning o‘tkazish polosasini o‘zgartiradi.O'tkazish polosasining berilgan qiymati uchun kuchaytirish koeffitsientining maksimal qiymati quyidagi holda ta’minlanadi(Formula yoziladi)