Сигналыг өсгөх асуудал маш чухал юм. Учир нь ихэнх сигналыг электрон сигнал уруу хөврүүлэгчээс гарах электрон сигналын далайц хэдхэн микро эсвэл милл вольт байдагтай холбоотой. Өсгөгчүүдээс хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь шугаман өсгөгч юм. Сигналыг өсгөх үед түүнд агуулагдах мэдээлэл өөрчлөгдөхгүй ба ямар нэгэн нэмэлт мэдээлэл нэмэгдэхгүй байх явдал юм. Хэрэв 1.2-р зурагт үзүүлсэн сигналыг өсгөх бол гаралтанд гарах сигнал түүнтэй яг адилхан байх ба мэдээж түүний утгууд нь ихэссэн байх болно.
Өсгөгчийн оролт гаралтын сигналууд нь хоорондоо дараах байдлаар холбоотой байна.
Энд Vi, Vo нь оролт ба гаралтын хүчдэл, А нь өсгөлт. Оролт, гаралт нь хоорондоо шугаман хамааралтай байгаа тул үүнийг шугаман өсгөгч гэнэ. Мөн зөвхөн далайцын хэмжээг өсгөж байгаа тул түүнийг хүчдлийн өсгөгч гэнэ. Хэдий тийм боловч сигналыг өсгөх үед түүний давтамжид өөрчлөлт гарах явдал бий. Гэхдээ энэ тухай одоо авч үзэхгүй.
Өөр нэг өргөн хэрэглэгддэг өсгөгчийн төрөл бол чадлын өсгөгч юм. Ихэнх өсгөгч зөвхөн хүчдлийг л өсгөдөг боловч гүйдлийг өсгөх нь бас л чухал юм. Хэрэв үүсгүүрээс маш бага чадалтай сигнал гарч байвал түүнийг ачаа уруу дамжуулахаас өмнө урьдчилсан өсгөгчөөр чадлыг нь өсгөх хэрэгцээ гардаг.
1.10-р зурагт өсгөгчийг хэлхээнд хэрхэн дүрсэлдэг болохыг харууллаа. Ерөнхийдөө өсгөгчийг 2 оролт, 2 гаралттайгаар дүрслэхээс гадна оролт ба гаралт нь ерөнхий 1 газардуулгатайгаар байж болно.
Зураг 1.10. a) өсгөгчийн хэлхээ b) оролт гаралт нь нэг ерөнхий газардуулгатай өсгөгч
1.11-ийн А-р зурагт гаралтандаа ачаалалтай өсгөгчийг дүрсэллээ. Энэ өсгөгчийн хүчдлийн өсгөлт нь дараах томъёогоор томъёологдоно.
Зураг 1.11. Гаралтандаа ачаалалтай өсгөгч ба түүний дамжууллын муруй
Харин 1.11-ийн Б-р зурагт шугаман өсгөгчийн дамжууллын муруйг үзүүлнэ. Хэрэв бид энэ өсгөгчийн оролтонд V гэсэн далайцтай синусойд хүчдэл өгвөл гаралтан Av*V гэсэн далайцтай синусойд хүчдэл гарна.
Хэрэв энэ өсгөгч нь чадлын өсгөгч байвал өсгөгчийн чадлын өсгөлт нь дараах томъёогоор илэрхийлэгдэнэ.
Ингэж үзвэл энэ өсгөгчийн гүйдлийн өсгөлт нь дараах илэрхийллээр илэрхийлэгдэнэ.
Эндээс үзвэл чадлын өсгөлт, хүчдлийн өсгөлт, гүйдлийн өсгөлт нь хоорондоо дараах хамааралтай байна.
Хүчдлийн өсгөлт нь В/В, гүйдлийн өсгөлт нь А/А, чадлын өсгөлт нь Вт/Вт гэсэн нэгжээр хэмжигдэх ба үүнээс гадна электроникийн инженерүүд өсгөлтийг логирифмийн нэгжээр илэрхийлэх замаар ашиглаж ирсэн юм. Жишээлбэл хүчдлийн, гүйдлийн, чадлын өсгөлтүүдийг логарифм нэгжээр /Дэцбиль - dB/ илэрхийлбэл:
Гүйдэл болон хүчдлийн өсгөлт нь зарим тохиолдолд сөрөг утгатай байх тул тэдгээрийн абсолют утгыг хэрэглэнэ. Өсгөлтийн хасах утга нь оролт, гаралтын сигнал нь фазын хувьд 180 градусын зөрүүтэй болохыг илэрхийлнэ. Харин -20dB гэдэг нь өсгөлт 0,1 болохыг л илэрхийлнэ.
Чадлын өсгөлтийн үед өсгөгч нь оролтонд байгаа сигналыг чадлыг өсгөөд гаралтанд гаргадаг болохыг үзсэн. Тэгвэл энэ нэмэлт чадлыг хаанаас авах вэ гэдэг асуулт гарна. Энэ асуултын хариуг өсгөгч нь ажиллахын тулд тодорхой хэмжээний тогтмол хүчдлийн тэжээлүүдээр тэжээгддэг гэдгээс олох болно. Эдгээр тогтмол гүйдлийн тэжээлийн үүсгүүрүүд нь ачаалал уруу нэмэгдэл чадлыг дамжуулж үлдсэн чадал нь бсгбгчийн дотоод хэлхээнд сарниулагдана /жишээ нь дулааны энергит шилжих замаар/. 1.11-р зурагт үзүүлсэн өсгөгчийн тогтмол гүйдлийн тэжээлийн үүсгүүрийг зураагүй юм. 1.12-ийн А-р зурагт эерэг V2 болон сөрөг V1 тэжээлийн үүсгүүртэй өсгөгчийг үзүүллээ.
Зураг 1.12. 2 тогтмол хүчдлийн тэжээл ашигладаг өсгөгч
Өсгөгчийн эерэг тэжээл холбогдсон төгсгөлийг V+, сөрөг тэжээл холбогдсон төгсгөлийг V- гэж тус тус тэмдэглэнэ. Хэрэв эерэг тэжээлээр I1, сөрөг тэжээлээр I2 гүйдэл гүйж байгаа гэвэл тогтмол гүйдлийн тэжээлийн үүсгүүрүүдээс өсгөгчид дамжуулах чадал нь дараах илэрхийллээр илэрхийлэгдэнэ.
Тэгвэл өсгөгчийн оролтонд өгсөн сигналын чадал ба тогтмол тэжээлийн үүсгүүрээс өсгөгчид дамжуулах чадлын нийлбэр нь гаралтын сигналын чадал ба өсгөгч дээр сарниулагдах чадлын нийлбэрээр тодорхойлогдоно.
Өсгөлтийн оролтонд өгөх сигналын чадлыг маш бага гэж үвэл өсгөгчийн ашигт үйлийн коэффицент нь дараах илэрхийллээр илэрхийлэгдэнэ.
Эцэст нь хэлэхэд зарим өсгөгч нь зөвхөн нэг тэжээлийн үүсгүүр ашигладаг.
Жишээ 1.1.
Нэмэх, хасах 10В-ын хүчдлээр тэжээгддэг өсгөгчийг авч үзье. Энэ нь 1в-ийн далайцтай синусойд сигналыг 9в-ын далайцтай синусойд сигнал болгон өсгөөд 1кОм-ын ачлал уруу дамжуулдаг гэе. Мөн өсгөгчийн 2 тэжээлээр адилхан 9,5мА гүйдэл гүйнэ. Оролтын сигналын гүйдлийн максимум утга нь 0,1мА байг. Тэгвэл өсгөгчийн гүйдлийн өсгөлт, хүчдлийн өсгөлт, чадлын өсгөлт, ашигт үйлийн коэффицент болон өсгөгч дээр сарниулагдах чадлыг ол.
Үүнээс хамааран өсгөгчийн дамжууллын муруйн оролт, гаралтын хүчдлүүдийн хязгаарлагдмал мужид л шугаман байдаг. 2 тэжээлийн үүсгүүрээс тэжээгддэг өсгөгчийн хувьд гаралтын хүчдэл нь нэмэх тэжээлийн утгаас ихгүй, сөрөг тэжээлийн утгаас багагүй байна. 1.13-р зурагт эерэг ба сөрөг L+, L- ханалтын төвшинтэй өсгөгчийн дамжууллын муруйг үзүүллээ. Ханалтын төвшин болгон нь ихэвчлэн тэжээлийн хүчдлийн хэмжээтэй тэнцүү байна. Өсгөгчийн ханалтаас шалтгаалан томоохон хэмжээний сигнал тайрагддаг болохыг 1.13-р зургаас харж болно.
Зураг 1.13. Дамжууллын муруйнаас хамаарч сигнал тайрагдах
Өсгөгчийн ханалтыг л эс тооцвол өсгөгчийн дамжууллын муруй нь гайхалтай шугаман хэлбэртэй болохыг 1.13-р зургаас харж болно. Гэсэн хэдий ч үнэндээ өсгөгчийн дамжууллын муруй шугаман бус хэлбэртэй байдаг. 1.14-р зурагт энгийн нэг тэжээлийн үүсгүүртэй өсгөгчийн дамжууллын муруйг харуулж байна. Эндээс дамжууллын муруй нь шугаман бус болох нь илэрхий харагдаж байна. Ийм шугаман бус өсгөгчөөс шугаман хэсгийг хэрхэн ашиглах налуугийн технологийн талаар үзье. Эхлээд дамжууллын муруйг шүргэсэн налууг татах ба энэ шугамын дунд Q буюу хөдөлгөөнгүй цэгийг сонгон авна. Q цэгийг өсгөгчийн оролтонд Vi тогтмол хүчдлээр өгөх ба энэ үед гаралт нь Vo байна. Үүний дараа оролтонд хугацаанаас хамаарсан vi(t) сигнал өгвөл гаралтанд гарах сигнал шугаман өсөх болно.
Зураг 1.14. Нэг тэжээлтэй өсгөгчийн шугаман хэсгийн тогтоох
Жишээ 1.2.
Транзисторт өсгөгчийн дамжууллын муруй нь дараах илэрхийллээр өгөгдсөн.
Энд бол ханалтын цэгүүд болон оролтын хамгийн тохиромжтой утгыг ол. Мөн түүнчлэн оролтын хамгийн тоихромжтой цэг харгалзах гаралтын хүчдэл 5в байсан бол хүчдлийн өсгөлтийг ол.
Зураг 1.15. 1.2 жишээний дамжууллын муруй
Анхааруулж хэлэхэд нийт гүйдэл болон хүчдлийн тэмдэгллэгээг iA(t), vC(t), тогтмол гүйдэлд харгалзах тэмдэглэгээг IA, VC г.м-ээр, хувьсах гүйдэлд харгалзах тэмдэглэгээг ia(t), vc(t), синусойд сигналын хувьд пикийн утгыг Ia, Vc г.м-лэн тэмдэглэх болно. Мөн хүчдэл болон гүйдлийн үүсгүүрийг VDD, IDD гэж тэмдэглэх болно. Жишээ нь зураг 1.16-т гүйдлийн тэмдэглэгээнүүдийг үзүүлэв.
Зураг 1.16. Тэмдэг, тэмдэглэгээ
No comments:
Post a Comment
Note: Only a member of this blog may post a comment.