Бага давтамжийн өсгөгч (цаашид ULF гэх) нь бага давтамжийн хэлбэлзлийг хэрэглэгчийн хэрэгцээнд нийцүүлэн өсгөх зориулалттай электрон төхөөрөмж юм. Тэдгээрийг янз бүрийн төрлийн транзистор, хоолой эсвэл үйлдлийн өсгөгч гэх мэт янз бүрийн электрон элементүүд дээр гүйцэтгэж болно. Бүх ULF нь тэдний ажлын үр нөлөөг тодорхойлдог хэд хэдэн параметртэй байдаг.
Энэ нийтлэлд ийм төхөөрөмжийг ашиглах, түүний параметрүүд, янз бүрийн электрон эд ангиудыг ашиглан барих аргын талаар ярих болно. Бага давтамжийн өсгөгчийн хэлхээг мөн авч үзнэ.
ULF програм
ULF-ийг дуу авиа гаргах төхөөрөмжид ихэвчлэн ашигладаг, учир нь энэ технологийн салбарт дохионы давтамжийг хүний бие хүлээн авах хэмжээнд (20 Гц-ээс 20 кГц хүртэл) нэмэгдүүлэх шаардлагатай байдаг.
Бусад ULF програмууд:
- хэмжих технологи;
- дефектоскопи;
- аналог тооцоолол.
Ерөнхийдөө басс өсгөгч нь радио, акустик төхөөрөмж, телевиз, радио дамжуулагч гэх мэт янз бүрийн электрон хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсэг болдог.
Параметрүүд
Өсгөгчийн хамгийн чухал үзүүлэлт бол олз юм. Үүнийг гаралтын оролттой харьцуулсан харьцаагаар тооцдог. Харгалзан үзэж буй үнэ цэнээс хамааран тэд дараахь зүйлийг ялгадаг:
- одоогийн олз=гаралтын гүйдэл / оролтын гүйдэл;
- хүчдэлийн өсөлт=гаралтын хүчдэл / оролтын хүчдэл;
- чадлын нэмэгдэл=гаралтын чадал / оролтын чадал.
Оп-ампер гэх мэт зарим төхөөрөмжүүдийн хувьд энэ коэффициентийн утга маш том боловч тооцоололд хэт том (мөн хэт жижиг) тоонуудтай ажиллах нь тохиромжгүй тул олзыг ихэвчлэн логарифм хэлбэрээр илэрхийлдэг. нэгж. Үүнд дараах томъёог хэрэглэнэ:
- логарифмын нэгж дэх чадлын өсөлт=10хүссэн чадлын өсөлтийн логарифм;
- логарифмын нэгж дэх одоогийн олз=20хүссэн гүйдлийн аравтын логарифм;
- логарифмын нэгж дэх хүчдэлийн өсөлт=20хүссэн хүчдэлийн логарифм.
Ингэж тооцсон коэффициентуудыг децибелээр хэмждэг. Товчилсон нэр - дБ.
Дараагийн чухал параметрөсгөгч - дохионы гажуудлын коэффициент. Сигналын олшруулалт нь түүний өөрчлөлт, өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Эдгээр өөрчлөлтүүд үргэлж зөв явагдах болно гэсэн үг биш юм. Ийм учраас гаралтын дохио нь оролтын дохионоос ялгаатай байж болно, жишээлбэл, хэлбэрийн хувьд.
Хамгийн тохиромжтой өсгөгч байхгүй тул гажуудал байнга гардаг. Үнэн, зарим тохиолдолд тэд зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтрдэггүй, зарим тохиолдолд үүнийг хийдэг. Хэрэв өсгөгчийн гаралтын дохионы гармоник нь оролтын дохионы гармониктай давхцаж байвал гажуудал нь шугаман бөгөөд зөвхөн далайц ба фазын өөрчлөлт хүртэл буурдаг. Хэрэв гаралт дээр шинэ гармоник гарч ирвэл гажуудал нь шугаман бус байна, учир нь энэ нь дохионы хэлбэрийг өөрчлөхөд хүргэдэг.
Өөрөөр хэлбэл, гажилт нь шугаман бөгөөд өсгөгчийн оролт дээр “а” дохио байсан бол гаралт нь “А” дохио байх ба шугаман бус байвал гаралт нь "B" дохио байх болно.
Өсгөгчийн ажиллагааг тодорхойлдог эцсийн чухал үзүүлэлт бол гаралтын чадал юм. Эрчим хүчний төрөл:
- Үнэлгээтэй.
- Паспортын чимээ.
- Хамгийн их богино хугацааны.
- Хамгийн их урт хугацааны.
Дөрвөн төрлийг төрөл бүрийн ГОСТ болон стандартаар стандартчилсан.
Цус сорогч
Түүхэнд анхны өсгөгч нь вакуум төхөөрөмжийн ангилалд хамаарах вакуум хоолой дээр бүтээгдсэн.
Герметик колбонд байрлах электродуудаас хамааран чийдэнг дараахь байдлаар ялгадаг:
- диод;
- триод;
- tetrodes;
- пентод.
Хамгийн ихэлектродын тоо найман байна. Клистрон гэх мэт цахилгаан вакуум төхөөрөмж байдаг.
Триод өсгөгч
Юуны өмнө солих схемийг ойлгох нь зүйтэй. Бага давтамжийн триод өсгөгчийн хэлхээний тайлбарыг доор өгөв.
Катодыг халаадаг утас нь эрч хүчтэй болсон. Хүчдэлийг мөн анод дээр хэрэглэнэ. Температурын нөлөөн дор электронууд катодоос тасарч, анод руу гүйж, эерэг потенциал (электронууд сөрөг потенциалтай) байдаг.
Электронуудын нэг хэсэг нь гурав дахь электродоор таслагддаг - сүлжээ нь хүчдэлтэй, зөвхөн ээлжлэн солигддог. Сүлжээний тусламжтайгаар анодын гүйдэл (хэлхээний гүйдэл бүхэлдээ) зохицуулагддаг. Сүлжээнд их хэмжээний сөрөг потенциал үүсвэл катодын бүх электронууд түүн дээр суурьших ба чийдэнгээр гүйдэл гарахгүй, учир нь гүйдэл нь электронуудын чиглэсэн хөдөлгөөн бөгөөд сүлжээ нь энэ хөдөлгөөнийг хаадаг.
Чийдэнгийн нэмэгдэл нь тэжээлийн эх үүсвэр болон анодын хооронд холбогдсон резисторыг тохируулдаг. Энэ нь гүйдлийн хүчдлийн үзүүлэлт дээр ажиллах цэгийн хүссэн байрлалыг тогтоодог бөгөөд үүнээс ашиг олох параметрүүд хамаарна.
Ашиглалтын цэгийн байрлал яагаад ийм чухал байдаг вэ? Учир нь энэ нь нам давтамжийн өсгөгчийн хэлхээнд хэр их гүйдэл, хүчдэл (тиймээс хүч) нэмэгдэхээс хамаарна.
Триод өсгөгчийн гаралтын дохиог анод ба түүний урд холбогдсон резисторын хоорондох хэсгээс авдаг.
Өсгөгч асаалттайklystron
Бага давтамжийн клистрон өсгөгчийн ажиллах зарчим нь дохионы модуляцийг эхлээд хурд, дараа нь нягтралд суурилдаг.
Клистроныг дараах байдлаар байрлуулна: колбонд судсаар халсан катод, коллектор (анодын аналог) байна. Тэдгээрийн хооронд оролт ба гаралтын резонаторууд байдаг. Катодоос ялгарч буй электронууд нь катодын хүчдлийн нөлөөгөөр хурдасч коллектор руу яаран очдог.
Зарим электронууд илүү хурдан, зарим нь удаан хөдөлдөг - хурдны модуляц ингэж харагддаг. Хөдөлгөөний хурдны зөрүүгээс шалтгаалан электронууд нь цацрагт хуваагддаг - нягтралын модуляц ийм байдлаар илэрдэг. Нягтын модуляцлагдсан дохио нь гаралтын резонатор руу орох бөгөөд энэ нь ижил давтамжтай дохио үүсгэдэг, гэхдээ оролтын резонатороос их чадалтай.
Электронуудын кинетик энерги нь гаралтын резонаторын цахилгаан соронзон орны богино долгионы хэлбэлзлийн энерги болж хувирдаг. Клистрон дахь дохио ингэж нэмэгддэг.
Цахилгаан вакуум өсгөгчийн онцлог
Хэрэв бид хоолойн төхөөрөмж болон транзистор дээрх ULF-ээр олшруулсан ижил дохионы чанарыг харьцуулж үзвэл ялгаа нь нүцгэн нүдэнд харагдах болно.
Мэргэжлийн аль ч хөгжимчин хоолой өсгөгч нь дэвшилтэт төхөөрөмжөөсөө хамаагүй дээр гэдгийг хэлэх болно.
Цахилгаан вакуум төхөөрөмжүүд нь массын хэрэглээнээс аль эрт гарч, тэдгээрийг транзистор, микро схемээр сольсон боловч энэ нь дуу авианы нөхөн үржихүйн салбарт хамааралгүй юм. Температурын тогтвортой байдал, доторх вакуумын ачаар чийдэнгийн төхөөрөмжүүд дохиог илүү сайн өсгөдөг.
ULF хоолойн цорын ганц дутагдал нь өндөр үнэ бөгөөд энэ нь логик юм: массын эрэлт хэрэгцээгүй элементүүдийг үйлдвэрлэхэд үнэтэй байдаг.
Биполяр транзистор өсгөгч
Өсгөх шатыг ихэвчлэн транзистор ашиглан угсардаг. Энгийн нам давтамжийн өсгөгчийг конденсатор, резистор, n-p-n транзистор гэсэн гурван үндсэн элементээс угсарч болно.
Ийм өсгөгчийг угсрахын тулд транзисторын эмиттерийг газардуулах, конденсаторыг суурьтай нь цуваа холбож, резисторыг зэрэгцээ холбох шаардлагатай. Ачаалал нь коллекторын өмнө тавигдах ёстой. Энэ хэлхээний коллекторт хязгаарлах резистор холбохыг зөвлөж байна.
Ийм бага давтамжийн өсгөгчийн хэлхээний зөвшөөрөгдөх тэжээлийн хүчдэл 3-12 вольт хооронд хэлбэлздэг. Эсэргүүцлийн утгыг туршилтаар сонгохдоо түүний утга нь ачааллын эсэргүүцлээс дор хаяж 100 дахин их байх ёстойг харгалзан үзнэ. Конденсаторын утга нь 1-100 микрофарад хооронд хэлбэлзэж болно. Түүний багтаамж нь өсгөгчийн ажиллах давтамжийн хэмжээнд нөлөөлдөг. Багтаамж их байх тусам транзисторын өсгөх давтамж бага байх болно.
Бага давтамжийн хоёр туйлт транзистор өсгөгчийн оролтын дохиог конденсаторт өгнө. Эерэг цахилгаан шон нь ачааллын холболтын цэгт холбогдсон байх ёстой ба резистор нь суурь ба конденсатортай зэрэгцээ холбогдсон байх ёстой.
Иймэрхүү дохионы чанарыг сайжруулахын тулд сөрөг хариу үйлдэл үзүүлэх үүрэгтэй зэрэгцээ холбогдсон конденсатор болон эсэргүүцэгчийг ялгаруулагчтай холбож болно.
Хоёр туйлт транзистор бүхий өсгөгч
Ашиг нэмэгдүүлэхийн тулд та хоёр дан ULF транзисторыг нэг болгон холбож болно. Дараа нь эдгээр төхөөрөмжийн ашиг хэд дахин нэмэгдэх боломжтой.
Хэдийгээр та өсгөх үе шатуудын тоог үргэлжлүүлэн нэмэгдүүлбэл өсгөгчийн өөрөө өдөөх магадлал нэмэгдэнэ.
Хээрийн нөлөөллийн транзистор өсгөгч
Бага давтамжийн өсгөгчийг мөн хээрийн транзистор (цаашид PT гэх) дээр угсардаг. Ийм төхөөрөмжүүдийн хэлхээ нь хоёр туйлт транзистор дээр угсардаг схемээс тийм ч их ялгаатай биш юм.
Н-сувагтай тусгаарлагч хаалгатай FET (ITF төрлийн) өсгөгчийг жишээ болгон авч үзэх болно.
Энэ транзисторын субстраттай конденсатор цуваа холбогдсон ба хүчдэл хуваагч зэрэгцээ холбогдсон байна. Эсэргүүцэл нь FET-ийн эх үүсвэрт холбогдсон (та дээр дурдсанчлан конденсатор ба резисторын зэрэгцээ холболтыг ашиглаж болно). Хязгаарлах резистор ба хүчийг ус зайлуулах хоолойд холбож, резистор болон ус зайлуулах хоолойн хооронд ачааллын терминал үүсдэг.
Бага давтамжийн талбайн нөлөө бүхий транзистор өсгөгчийн оролтын дохиог хаалганд өгнө. Үүнийг мөн конденсатороор дамжуулан хийдэг.
Та тайлбараас харахад хамгийн энгийн талбарт транзистор өсгөгчийн хэлхээ нь нам давтамжийн хоёр туйлт транзистор өсгөгчийн хэлхээнээс ялгаагүй юм.
Гэсэн хэдий ч PT-тэй ажиллахдаа эдгээр элементүүдийн дараах онцлогуудыг анхаарч үзэх хэрэгтэй:
- FET өндөр Rоролт=I / Ugate-source. Талбайн нөлөөллийн транзисторыг цахилгаан талбараар удирддаг.стрессээс үүсдэг. Тиймээс FET-ийг гүйдэл биш хүчдэлээр удирддаг.
- FET нь бараг ямар ч гүйдэл хэрэглэдэггүй бөгөөд энэ нь анхны дохиог бага зэрэг гажуудуулдаг.
- Хээрийн нөлөөллийн транзисторуудад цэнэгийн тарилга байхгүй тул эдгээр элементүүдийн дуу чимээний түвшин маш бага байна.
- Тэд температурт тэсвэртэй.
FET-ийн гол сул тал нь статик цахилгаанд өндөр мэдрэмжтэй байдаг.
Цахилгаан дамжуулах чадваргүй мэт зүйл хүнийг цочирдуулдаг нөхцөл байдлыг олон хүн мэддэг. Энэ бол статик цахилгааны илрэл юм. Хэрэв хээрийн транзисторын контактуудын аль нэгэнд ийм импульс хийвэл элементийг идэвхгүй болгож болно.
Тиймээс PT-тэй ажиллахдаа элементийг санамсаргүйгээр гэмтээхгүйн тулд контактуудыг гараараа авахгүй байх нь дээр.
OpAmp төхөөрөмж
Үйлдлийн өсгөгч (цаашид op-amp гэх) нь ялгавартай оролттой төхөөрөмж бөгөөд маш өндөр ашиг юм.
Дохио өсгөх нь энэ элементийн цорын ганц үүрэг биш юм. Мөн дохио үүсгэгчээр ажиллах боломжтой. Гэсэн хэдий ч түүний өсгөх шинж чанар нь бага давтамжтай ажиллахад сонирхолтой байдаг.
Оператороос дохио өсгөгч хийхийн тулд түүнд ердийн резистор болох санал хүсэлтийн хэлхээг зөв холбох хэрэгтэй. Энэ хэлхээг хаана холбохыг хэрхэн ойлгох вэ? Үүнийг хийхийн тулд та op-amp-ийн дамжуулах шинж чанарыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Энэ нь хоёр хэвтээ, нэг шугаман хэсэгтэй. Хэрэв үйл ажиллагааны цэгтөхөөрөмж нь хэвтээ хэсгүүдийн аль нэгэнд байрладаг бол op-amp нь генераторын горимд (импульсийн горим) ажилладаг бөгөөд хэрэв шугаман хэсэгт байрладаг бол op-amp нь дохиог өсгөдөг.
Оп-амперийг шугаман горимд шилжүүлэхийн тулд та нэг контакттай эргэх резисторыг төхөөрөмжийн гаралт, нөгөөг нь урвуу оролттой холбох хэрэгтэй. Энэ оруулгыг сөрөг санал хүсэлт (NFB) гэж нэрлэдэг.
Хэрэв бага давтамжийн дохиог өсгөж, фазыг өөрчлөхгүй байх шаардлагатай бол OOS-тэй урвуу оролтыг газардуулж, өсгөсөн дохиог урвуу оролтод өгөх ёстой. Хэрэв дохиог өсгөж, фазыг нь 180 градусаар өөрчлөх шаардлагатай бол урвуу оролтыг газардуулж, оролтын дохиог урвуу оролттой холбосон байх ёстой.
Энэ тохиолдолд үйлдлийн өсгөгч нь эсрэг туйлшралын хүчээр хангагдсан байх ёстой гэдгийг мартаж болохгүй. Үүний тулд түүнд тусгай холбоо барих утаснууд бий.
Ийм төхөөрөмжтэй ажиллах нь заримдаа бага давтамжийн өсгөгчийн хэлхээний элементүүдийг сонгоход хэцүү байдаг гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Хүссэн ашгийн үзүүлэлтэд хүрэхийн тулд зөвхөн нэрлэсэн утгаараа төдийгүй тэдгээрийн хийсэн материалын хувьд нарийн уялдаа холбоотой байх шаардлагатай.
Чип дээрх өсгөгч
ULF-ийг цахилгаан вакуум элемент, транзистор, үйлдлийн өсгөгч дээр угсарч болно, зөвхөн вакуум хоолой нь өнгөрсөн зууны үеийнх бөгөөд бусад хэлхээнүүд нь алдаа дутагдалтай байдаггүй бөгөөд залруулга нь дизайныг төвөгтэй болгоход хүргэдэг. өсгөгчийн. Энэ нь тохиромжгүй байна.
Инженерүүд ULF үүсгэх илүү тохиромжтой хувилбарыг эртнээс олсоор ирсэн: тус үйлдвэр өсгөгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бэлэн бичил схемүүдийг үйлдвэрлэдэг.
Эдгээр хэлхээ бүр нь тодорхой аргаар холбогдсон оп-ампер, транзистор болон бусад элементүүдийн багц юм.
Нэгдсэн хэлхээний хэлбэрийн зарим ULF цувралын жишээ:
- TDA7057Q.
- K174UN7.
- TDA1518BQ.
- TDA2050.
Дээрх бүх цувралыг аудио төхөөрөмжид ашигладаг. Загвар бүр өөр өөр шинж чанартай байдаг: тэжээлийн хүчдэл, гаралтын хүч, ашиг.
Тэдгээрийг олон тээглүүр бүхий жижиг элемент хэлбэрээр хийсэн бөгөөд самбар дээр байрлуулж, холбоход тохиромжтой.
Бичил схем дээр нам давтамжийн өсгөгчтэй ажиллахын тулд логик алгебрийн үндсийг мэдэхээс гадна БА-БИШ, ЭСВЭЛ-БИШ логик элементүүдийн ажиллах зарчмуудыг мэдэх нь ашигтай.
Бараг ямар ч электрон төхөөрөмжийг логик элементүүд дээр угсарч болох боловч энэ тохиолдолд олон хэлхээ нь том хэмжээтэй, суулгахад тохиромжгүй болно.
Тиймээс ULF функцийг гүйцэтгэдэг бэлэн нэгдсэн хэлхээг ашиглах нь хамгийн тохиромжтой практик сонголт юм шиг санагдаж байна.
Схемийн сайжруулалт
Дээрх нь биполяр болон талбарт транзистортой ажиллах үед (конденсатор ба резисторыг зэрэгцээ холбох замаар) өсгөсөн дохиог хэрхэн сайжруулах жишээ юм.
Иймэрхүү бүтцийн шинэчлэлийг бараг ямар ч схемээр хийж болно. Мэдээжийн хэрэг, шинэ элементүүдийг нэвтрүүлэх нь нэмэгддэгхүчдэлийн уналт (алдагдал), гэхдээ үүний ачаар янз бүрийн хэлхээний шинж чанарыг сайжруулж болно. Жишээлбэл, конденсатор нь маш сайн давтамжийн шүүлтүүр юм.
Эсэргүүцэл, багтаамж эсвэл индуктив элементүүд дээр хэлхээнд унах ёсгүй давтамжийг шүүдэг хамгийн энгийн шүүлтүүрийг цуглуулахыг зөвлөж байна. Эсэргүүцэл ба багтаамжийн элементүүдийг үйлдлийн өсгөгчтэй хослуулснаар илүү үр ашигтай шүүлтүүрүүд (интеграторууд, Саллен-Кэй ялгагч, ховил ба зурвасын шүүлтүүр) угсарч болно.
дүгнэлтэнд
Давтамж өсгөгчийн хамгийн чухал параметрүүд нь:
- олох;
- дохионы гажуудлын хүчин зүйл;
- чадлын гаралт.
Бага давтамжийн өсгөгчийг ихэвчлэн аудио төхөөрөмжид ашигладаг. Та дараах элементүүд дээр төхөөрөмжийн өгөгдлийг цуглуулах боломжтой:
- вакуум хоолой дээр;
- транзистор дээр;
- ашиглалтын өсгөгч дээр;
- бэлэн чипс дээр.
Бага давтамжийн өсгөгчийн шинж чанарыг эсэргүүцэл, багтаамж эсвэл индуктив элементүүдийг нэвтрүүлэх замаар сайжруулж болно.
Дээрх схем бүр өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай: зарим өсгөгчийг угсрах нь үнэтэй, зарим нь ханалтанд орох боломжтой, заримд нь ашигласан элементүүдийг зохицуулахад хэцүү байдаг. Үргэлж өсгөгч зохион бүтээгчид шийдвэрлэх шаардлагатай онцлог шинж чанарууд байдаг.
Энэ нийтлэлд өгөгдсөн бүх зөвлөмжийг ашигласнаар та гэрийн хэрэглээнд зориулан өсгөгчөө бүтээж болно. Энэ төхөөрөмжийг худалдаж авахын оронд өндөр чанартай төхөөрөмж авахад маш их мөнгө зарцуулдаг.
