Самостоятельная работа №1 по предмету «Системы автоматизированного проектирования электромеханических систем» На тему: Усилители

Ташкентский государственный технический университет

им. Ислама Каримова

Факультет Энергетики

Кафедра «Электромеханика и электротехнологии»

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА №1

по предмету «Системы автоматизированного проектирования

электромеханических систем»

На тему: Усилители

Выполнил:

Магистрант группы № 99М -19 ЭЭ

Шодиев Окилжон

Приняла:

Доцент Цыпкина В.В.

Ташкент-2020г.

УСИЛИТЕЛИ

(КУЧАЙТИРГИЧЛАР)

Режа:

1. 
   Кучайтиргичлар ҳақида маълумот
   
2. 
   Кучланиш, ток ва қувватни кучайтириш турлари
   
3. 
   Кучайтиргичлардаги тескари алоқа
   
4. 
   Кучайтиргичларнинг турлари ва ишлаш режими
   
5. 
   Квант кучайтиргич
   

Хулоса

Фойдаланилган адабиётлар

Хосил қилинган электр тебранишларни кучайтириш жуда муҳим технологик жараёндир. Ўзаро алоқада электротехниканинг энг мухим масаласи ҳам шу кучайтириш жараёнига боғлиқ. Электрон лампали ва транзисторли кучайтиргичларнинг иши вакуумли лампаларда бошқарувчи тўр ва транзисторларда электр тебранишларни кучайтириш хоссасидан фойдаланишга асосланган. Электрон лампали кучайтиргичларни ўрганишда, даставвал уч электродли электрон лампани ишлаш принтспини яхши ўрганиш керак. Электр тебранишларни кучайтирувчи қурилма паст частотани кучайтиргичлар (ПЧК) дейилади. Одатда частотаси ф-50Гтс-12кГтс гача бўлган частоталар паст частоталар деб қабул қилинган. Уларни блок чизмаси 1-расмда кўрсатилган. Паст частотали кучайтиргич бир каскадли ёки кўп каскадли бўлади. Уларнинг асосий вазифаси занжирдаги кучланиш ва қувватни кучайтиришдан иборат. Бундай турдаги кучайтиргичларни электрон лампалар, транзисторлар, магнит элементлар ва бошқа интеграл микрочизмалар ёрдамида кўриш мумкин.

Автоматик бошқариш тизимлари, радиотехника, радиолокатсия ва бошқа тизимларда кичик қувватли сигналларни кучайтиргичлардан фойдаланилади.

Кичик қувватли ўзгарувчан сигналнинг параметрларини бузмасдан доимий кучланиш манбаининг қуввати ҳисобига кучайтириб берувчи қурилма кучайтиргич деб аталади. Кучайтиргич қурилмаси кучайтирувчи элементи, резистор, конденсатор чиқиш занжиридаги доимий кучланиш манбаи ҳамда истеъмолчидан иборат. Битта кучайтирувчи элементи бўлган занжир каскад деб аталади. Кучайтирувчи элемент сифатида қандай элемент ишлатилишига қараб кучайтиргичлар электрон, магнитли ва бошқа хил турларга бўлинади. Иш режимига кўра улар чизиқли ва ночизиқли кучайтиргичларга бўлинади.

Чизиқли иш режимида ишловчи кучайтиргичлар кириш сигнали шаклини ўзгартирмасдан кучайтириб беради. Чизиқли бўлмаган иш режимида ишловчи кучайтиргичларда эса кириш сигнали маълум қийматга эришганидан сўнг чиқишдаги сигнал ўзгармайди. Чизиқли режимда ишлайдиган кучайтиргичларнинг асосий тавсифи, амплитуда частота тавсифи (АЧТ)дир. Бу тавсиф бўйича кучайтириш коеффитсиентини модули частотага қандай боғликлигини кўрсатади. АЧТсига кўра чизиқли кучайтиргичлар товуш частоталар кучайтиргичи (ТЧК), қуйи частоталар кучайтиргичи (ҚЧК), юқори частоталар кучайтиргичи (ЮЧК), секин ўзгарувчан сигнал кучайтиргичи ёки ўзгармас ток кучайтиргичи (ЎТК) ва бошқаларга бўлинади. Электр кучайтиргичлар, уларнинг турлари, асосий кўрсатгичлари.

Техникада кам энергия сарф қилган ҳолда манбаларнинг катта энергиясини бошқариш жараёни кенг тарқалган. Унда ҳам бошқарувчи, ҳам бошқарилувчи энергия механик, гидравлик, пневматик, электр ва бошқа тур табиятига эга болиши мумкин.

Агар энергияни бошқариш узлуксиз, бир меъёрда ва ўзгариш қонуни сақланган ҳолда бўлса, уни кучайтириш жараёни деб аталади. Кучайтиргичлар кенг кўламда радиоалоқа, радиоузатиш, телевидение, радиолокация, маълумотларни ёзиш ва қайта эшиттиришда қўлланилмоқда. Кучайтириладиган электр сигналлар турли частоталарга эга болиб, гармоник тебраниш ҳолида ё-ки частотали бўлади. 20Гц-20кГц га эга бўлган сигналларни кучайтирадиган кучайтиргич, оваз частота сигналини кучайтиргич дейилади. Кучайтиргичнинг сигнал таъсир этадиган занжири кириш занжири ёки кириш деб, кучайиб чиққан сигнал бериладиган қурилма эса, ташқи юклама-истеъмолчи деб аталади. Кучайтиргичнинг (ташқи) юкама уланадиган занжири чиқиш занжири деб аталади. Кучайтиргичлар ичида электр сигнали кучайтиргичлари энг коп тарқалган бўлиб, уларда бошқарувчи ва бошқарилувчи энергия электр энергиясидан иборат болади. Бу кучайтиргичлар электрон, электромеханик, магнит ва бошқа тур кучайтиргичларга бўлинади. Улардан электрон кучайтиргичлар универсаллиги, қатор сифатли характеристикаларга эга бўлиши би-лан бошқа кучайтиргичлардан устун туради. Шунинг учун улардан жуда кўп радиоЭлектрон ва бошқа масалаларни ҳал қилишда кенг фойдаланилади. Қўлланиладиган ўрни, вазифаси ва бошқа белгиларига қараб жуда кўп турдаги электрон кучайтиргичлар ишлаб чиқарилади ва турлича номпар билан юритилади. Кучайтириш жараёнини расмда кўрсатилган чизма ёрдамида тушунтириш мумкин. Унда ўзгармас э ток манбайи кетма-кет қилиб икки қаршиликка (бошқарилувчи ва ўзгармас) уланган. Бу қаршилик юклама қаршилиги деб аталади. Чизиқли бўлмаган актив элемент қаршилиги бўлиб, занжирнинг киришига (пунктир чизиқ) бошқарувчи кучланиш ёки ток таъсир этганда катталиги ўзгариб боради. Бу ўзга- риш жуда кенг оралиқда бўлиб, манба энергияси сарф бўлмаган ёки жуда оз миқдорда сарф бўлган ҳолда содир бўлади. Лекин қаршиликда ажраладиган қувват ортади. Шунга кўра, бошқарувчи элементнинг вазифаси ўзгармас ток манбайи энергиясини юклама қаршилигига узатилишини тартибга солишдан иборатдир.

Одатда, бу жараён жуда катта тезликда ўтади. Шунинг учун жуда кичик энергияли элемент бўлиши керак. Энг содда ҳолда унинг вазифасини кўп электродли электрон лампа ёки ярим ўтказгичли триод бажаради. Шундай қилиб, кучайтириш физикавий жараён бўлиб, кам қувватли манба ёрдамида катта қувватли манба энергияси бошқарилишидан иборатдир. Бу катта қувватли манба энергияси- нинг кам қувватли сигналга узатилишига мос келади. Шунга кўра кучайтиргич катта қувватли манба энергиясини кам қувватли сигналга узатилишини амалга оширувчи қурилмадир.Агар сигнал қувватининг ортишида унинг шакли сақланса, кучайтириш чизиқли деб, акс ҳолда эса, чизиқли бўлма- ган кучайтириш деб аталади. Кучайтиргичларнинг турлари кўп бўлишига қарамай, улар умумий характеристика ва параметрларга эга. Асосий параметрлардан бири кучайтириш коеффициентидир. У кучайтиргич чиқишида қайси бир катталик (ток, кучланиш ёки қувват) асосий бўлишига қараб аниқланади ва мос ном билан аталади. Масалан, чиқиш кучланишнинг кириш куч- ланишга нисбати кучланиш бўйича кучайтириш коеффициенти дейилса, кириш токининг чиқиш токига нисбати қувват бўйича кучайтириш коеффициенти эса, кучайти- раётган сигналнинг чиқиш қувватининг кириш қувватига нисбати кўринишда аниқланади. Амалдаги кучланиш бўйича кучайтириш коеффи- циентидан кенг фойдаланилади. Шунинг учун уни оддий қилиб кучайтириш коеффициенти деб аталади ва «У» белги тушириб ёзилади.

Умуман олганда, кучайтиргичнинг чиқиш кучла- ниши кириш кучланишидан фақат амплитуда қиймати билан эмас, балки ҳам фарқ қилади. Шунинг учун кучайтириш коеффисиенти комплекс катталик, частотага бўглаиқ миқдордир.

Электрон лампали ва транзисторли кучайтиргичларнинг иши вакуумли лампаларда бошқарувчи тўр ва транзисторларда электр тебранишларни кучайтириш хоссасидан фойдаланишга асосланган. Электрон лампали кучайтиргичларни ўрганишда, даставвал уч электродли электрон лампани ишлаш принцпини яхши ўрганиш керак. Электр тебранишларни кучайтирувчи қурилма паст частотани кучайтиргичлар (ПЧК) дейилади. Одатда частотаси f-50Гц-12кГц гача бўлган частоталар паст частоталар деб қабул қилинган.

Паст частотали кучайтиргич бир каскадли ёки кўп каскадли бўлади. Уларнинг асосий вазифаси занжирдаги кучланиш ва қувватни кучайтиришдан иборат. Бундай турдаги кучайтиргичларни электрон лампалар, транзисторлар, магнит элементлар ва бошқа интеграл микрочизмалар ёрдамида кўриш мумкин.

Кучланиш, ток ва қувватни кучайтириш турлари

Кучайтиргичлар деб, унинг ёрдамида берилган (мумкин бўлган) бузиш даражасида электр сигналларини кучайтириб бериши мумкин бўлган ускунага айтилади. Қувват кучайтириш ускунасини озиқлантирувчи (озиқланиш манбайи) электр токи манбайининг энергияси ҳисобига кучаяди. Кучайтириш асбобини умумий кўринишда фаол тўрт қутбли қилиб тасвирлаш мумкин ( -расм). У занжирга электр сигналларини Укир. кучайтириш учун мўлжалланган иккита чиқиш зажими ва кучайган сигнални Учиқ. олиш учун ва уни юкланиш (нагрузка) занжирига беришга мўлжалланган 2 та чиқиш зажимига эга. Нагрузкани мажмуавий Зн қаршилик деб тасаввур қилиш мумкин. Манба фаол тўрт қутбли кучайтиргичнинг ичида жойлашган.

Кириш сигналининг турлари бўйича:

а) гармоник тебранишли;

б) импулс;

д) ўзгармас ток кучайтиргичлари фарқланади (-расм).

Ундан ташқари, фаза сезгир кучайтиргичлар ва оператсион кучайтиргичлар бўлади. Расмда кучланишнинг сигнал турлари келтирилган.

Кучайтириш миқдорининг турлари. Кучланиш, ток ва қувват кучайтиргичлари бўлади. Шуни эсда сақлаш керакки, қувватни кучайтириш ҳамма кучайтиргичларнинг асосий хусусиятидир, лекин улардан бир хиллари энг кўп кучланишни, бошқалари ток бўйича, учинчилари қувват бўйича кучайтиради. Шу сабабли уларни мос равишда кучланиш, ток ва қувват кучайтиргичлари дейилади. 2.43-расмда кучланишнинг частоталари тасвирланган. Спектр частотаси бўйича гармоник тебранишларни кучайтиргич ёрдамида кучайтирилиши:

а) паст частотали кучайтиргичлар (30ч100 Ҳз дан 5ч20

кҲз гача) радиоалоқада, овозли кинода, телевидение орқали овоз

узатишда, овоз ёзишда ишлатилади;

б) кенг полосали кучайтиргичлар (1 дан ўнлаб мҲз ларгача)

електрон оссиллографларда, телевизорларнинг кўриш каналларида ва

бошқаларда ишлатилади;

д) резонанс кучайтиргичлар (30 кҲз дан 3000 мҲз гача

ва ундан юқори) радиоприёмникларда, телевизорларда, радиолока-

тсион стансияларда ва бошқаларда радиосигналларни топа оладиган

кучайтиргичлар сифатида ишлатилади.

Кучайтириш асбобининг кучайтириш коеффитсиенти унинг асосий параметри бўлиб ҳисобланади. Кучланиш бўйича кучайтириш коеффисиенти қуйидагича аниқланади: