ЭЛЕКТРОНДЫ КҮШЕЙТКІШТЕР

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 27 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

ТАҚЫРЫБЫ:

«ЭЛЕКТРОНДЫ КҮШЕЙТКІШТЕР»

1306000 - «Радиоэлектроника және байланыс»

ОРЫНДАҒАН: РЭБ 211

ДИПЛОМ ЖЕТЕКШІСІ:

2018 жыл

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ . . . 3

І. ЭЛЕКТРОНДЫ КҮШЕЙТКІШ ТҮРЛЕРІ

1. 1. Электронды күшейткіш . . . 4

1. 2. Генератор . . . 6

1. 3. Тұрақты ток генераторының жұмыс принципі . . . 9

1. 4. Коммутатор . . . 11

ІІ. ЭЛЕКТРОНДЫ КҮШЕЙТКІШТЕР

2. 1. Күшейткіш туралы түсінік . . . 13

2. 2. Жиіліктік, фазалық және өту сипаттамалары . . . 14

2. 3. Күшейткіш элементтерінің шуыл кернеуі . . . 16

ІІІ. РАДИОЖИЛІКТІ КҮШЕЙТКІШТЕР

3. 1. Радиожилікті күшейткіштер . . . 18

3. 2. Операциялық күшейткіш . . . 19

3. 3. Тұрақты тоқ күшейткіші . . . 20

3. 4. Интегралды орындауыш күшейткіші . . . 21

ҚОРЫТЫНДЫ . . . 23

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ . . . 25

КІРІСПЕ

Күшейтілген сигналдың түріне қарай күшейткіштерді екі топқа бөлуге болады:

- Гармоникалық сигналдардың күшейткіштері - әртүрлі шамадағы және формадағы гармоникалық және квазигармоникалық (гармоникалық деп есептеуге болатын), яғни периодтық сигналдарды күшейтуге арналған. Мұндай күшейткіштерге: микрофондық, трансляциялық және формадағы периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған. Импульстық сигналдардың күшейткіштері − әртүрлі шамадағы және формадағы периодтық және периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған.

- Импульстық күшейткіштерге: байланыс жүйелерінің импульстық күшейткіштері, теледидар бейнелеу сигналдарының, импульстық радиолокациялық құрылғылардың, электрондық есептеу техникасы негіздерінің, реттеу және басқару жүйелерінің күшейткіштері жатады.

I. ЭЛЕКТРОНДЫ КҮШЕЙТКІШ ТҮРЛЕРІ.

1. 1. Электронды күшейткіш.

Электронды күшейткіш- күшейткіш элементтерінде газдардағы, вакуумдағы және жартылай өткізгіштердегі электр өткізгіштік құбылысын пайдаланып, қуат, кернеу, тоқ электр сигналдарын күшейтетін құрылғы. Электронды күшейткіш жеке құрылғы ретінде де, қандайда бір құрылғының құрамында да бола алады. Мысалы: радио қабылдағыш, магнитофон, өлшеу техникалары, автоматика және т. б. 1904 ж Ли де Форест өзі жасаған триод лампа негізінде анодты тізбекке қосылған, статикалық Ra кедергілі бейсызықты элементтен тұратын электр сигналдарын күшейткіш құрылғы жасады. 1932 ж Гарри Найквист теріс кері байланысты қамтамасыз ететін күшейткіштердің төзімділік шартын анықтады. 1942 ж АҚШ та алғаш операциялық күшейткіш жасалды. Берілген класстағы күшейткіштер аналогты есептегіш машиналарында математикалық операцияларды орындау барысында қолданылады. Күшейткіш структурасыЖалпы жағдайда күшейткіш бір бірімен тіке байланысты жалғанып, тізбектелген күшейту каскадтарын көрсетеді. Бір каскадты күшейткіштер де болады. Көптеген күшейткіштерде тура байланыспен қатар каскадаралық және каскадішілік кері байланыс болады. Теріс кері байланыс стабильді күшейткіш жұмысын қамтамасыз етеді. Кейбір жағдайларда кері байланысқа термотәуелді элементтерді( термисторлар, позисторлар ) қосады. Кейбір күшейткіштер күшейтуді автоматты реттеужүйесімен қамтамасыз етілген. Кез келген активті құрылғылардағыдай күшейткіштерде де электр қоректендіру көздері болады. Күшейткіш каскадтары - Бір немесе бірнеше күшейткіш элементтерінен тұратын күшейткіш негізі. Күшейткіш элементтері негізінде электронды лампалар немесе транзисторлар(биполярлы, өрісті), кейбір арнайы жағдайларда екі полюстіктер пайдаланылады. Қосылу тәсіліне тәуелді күшейту элементтерін жалпы базалы, жалпы эмиттерлі, жалпы коллекторлы каскадтар деп бөледі. Жалпы эмиттерлі каскад - тоқ және кернеу бойынша сигналды бір мезгілде күшейтуге мүмкіндік беретін, қосылудың кең тараған тәсілі.

Элементті базасы бойынша күшейткіш түрлері:

- Лампалық күшейткіш - күшейткіш элементтерінде электрондық

лампа қызмет ететін күшейткіш.

- Жартылай өткізгішті күшейткіш - күшейткіш элементтерінде

жартылай өткізгішті приборлар(транзисторлар, микросхемалар және т. б. ) қызмет ететін күшейткіш.

- Гибридті күшейткіш - Каскадының бір бөлігі лампалардан бір

бөлігі жартылай өткізгіштерден жинақталған күшейткіш.

Жиілік диапазоны бойынша күшейткіш түрлері:

- Тұрақты тоқ күшейткіштері - Төменгі шектік жиілігі нольге тең болатын, тоқ және кернеу кірулері жай өзгеретін күшейткіш. Автоматикада, өлшеу және есептегіш техникаларында қолданылады.

- Төмен жиілікті күшейткіш - Жиілік диапазоны дыбыс аумағында жұмыс жасауға арналған(кейде төменгі ультрадыбыс жиілігінде 200 кГц ке дейін) . Дыбыс жазу, дыбыс шығару техникаларында, автоматикада, өлшеу және аналогты есептегіш техникаларында қолданылады.

- Жоғарғы жиілікті күшейткіш - радиодиапазонды жиіліктегі сигналдар күшейткіші. Радиобайланыс, радиолокация, радионавигация, радиоастрономия құрылғыларында, сонымен қатар өлшеу теникаларында және автоматикада қолданылады.

- Импульстық күшейткіш - Тоқ және кернеу импульстарын күшейту үшін арналған күшейткіш. Радиолокацияның, радионавигацияның, автоматиканың және өлшеу техникаларының импульсты құрылғыларында қолданылады.

Жолақ жиілігі бойынша күшейткіш түрлер:

- Кең жолақты күшейткіш - кең диапазон жиілігінде бірдей күшейту беретін күшейткіш.

- Жолақты күшейткіш - Орташа жиілікті спектр сигналында жұмыс

жасайтын күшейткіш.

- Селективті күшейткіш - Тар диапазон жиілігінде күшейту коофициенті максимал және оның шегінде минимал болатын күшейткіш.

Күшейткіштің арнайы түрлері:

- Дифференциалды күшейткіш - шығу сигналы екі кіру сигналының айырмасына пропорционал болып келетін күшейткіш.

- Операциялық күшейткіш - терең теріс кері байланыс құрылғыларының жұмысы үшін арналған, шығу кедергісі аз, күшейту кооэффициенті жоғары көп каскадты тұрақты тоқ күшейткіші.

- Инструменттік күшейткіш - сигналдарды жоғарғы дәлдікпен күшейтуді қажет ететін тапсырмаларға арналған.

- Масштабты күшейткіш - аналогты сигналдардың дәрежесін берілген дәлдікке жеткізіп күшейту үшін арналған күшейткіш.

- Логарифмдік күшейткіш - шығу сигналы кіру сигналының логарифміне пропорционал болып келетін күшейткіш.

Күшейткіштің кейбір функционалдық түрлер:

- Қосымша күшейткіштер - сигналдарды қуат күшейткіштерінің нормалы жұмысы үшін қажеттішамаға дейін күшейтуге арналған күшейткіш.

- Қуат күшейткіші - берілген сыртқы жүктемеде элетромагниттік тербеліс қуатын берілген дәрежеге дейін күшейтуге арналған күшейткіш.

- Жиілік аралық күшейткіш. - анықталған жиілік сигналының тар жолақты күшейткіші. (456 кГц, 465 кГц, 4 МГц, 5, 5 МГц, 6, 5 МГц, 10, 7 МГц және т. б. . ) радио қабылдағыш жиілігі.

- Видеокүшейткіш - кең спектралды құрамның күрделі формадағы видео импульстарын күшейтуге арналған импульсты күшейткіш.

Магнитті жазба күшейткіші. - магнитті головкада жазуға арналған күшейткіш.
Микрофонды күшейткіш. - микрофонға түсетін дыбыс жиілігігінің электрлік сигналдарын берілген мәнге дейін өңдеп, реттеуге арналған күшейткіш.
Күшейткіш -корректор- видео немесе аудио сигнал параметрлерін өзгертуге арналған құрылғы.
Жеке құрылғы ретіндегі күшейткіштер.
Дыбыс жиілігін күшейткіштерашық және жабық кеңістікте дыбысталуға, проводты жүйеге жәнетұрмысқа арналған күшейткіштер.
Өлшеу күшейткіштері- сигналдарды өлщеу мақсатындакүшейтуге арналған күшейткіш.

Электрондық күшейткіш аз бұрмалау сигналдың бар үлкен шығу қуаты бар сигнал төмен қуат электр кіріс сигналын түрлендіреді құрылғы болып табылады. қуат көзі деп аталады, қосымша энергия көзі, күшейткіштің тұтыну есебінен сигнал қуатын нығайту. Демек, күшейткіш энергия сыйымдылық ішіне енгізу энергия айырбастауды бақылайтын құрылғы болып табылады. Кіріс көзіне күшейткішті хабарласыңыз, жүктеме және электрмен суретте көрсетілген. Кіріс көзі микрофон, дыбыс күшейткіш алдындағы фотоэлемент, термопара және т. б. . Г болуы мүмкін. Тұтынушы немесе жүктеме деп аталатын құрылғы электр сигнал шығысынжүктеме телефон, спикер, гальванометр, осциллографтар, реле, кейінгі күшейткіш, автомобиль және т. б. пайдаланылуы мүмкін жүктер түрлі түрлері үшін электр энергиясын тұтыну мәндерін кең ауқымында жатып, мысалы, телефон арқылы тұтынылатын қуаты Вт жүзден болып табылады. Сонымен қатар, сымдық хабар таратудың қалалық желісі тұтынатын электр квт жүздеген жетеді сигнал көзі және жүктеме жеткізілетін билік ауқымы ретінде өте үлкен болуы мүмкін, күшейткіш күшейту деп аталатын бірнеше қарапайым күш.

1. 2. Генератор.

Генератор (generator) -кіріс тілі проблемалы-бағытталған тіл болып табылатын аударғыштың бір түрі; машиналық командаларды генерациялауды орындайтын аударғыштың құрамдас бөлігі. жазбалар генераторы (генератор записей; rekord generator) - тестілеуге қажетті жазбаларды құрастыруға арналған машиналык программа.

Кездейсоқ сандар генераторы (генератор случайных чисел; generator random numbers) - кездейсоқ сандар беретін қүрылым немесе программа. әдетте, кездейсоқ сандар генераторы - программалау тілдерінде стандартты функциялар мен процедуралар қүрамына кіретін программа. мысалы, паскаль тілінде random(n) функциясы 0 ден n-1 аралыгындағы бүтін сан қайтарады. егер программа қайта орындалса, функция сол санды қайталайды. кездейсоктық дәрежесін арттыру үшін тілде генерация базасын өзгертетін randomize процедурасы бар, бұл процедура random функциясының алдында орындалуы қажет. код генераторы (генератор кода; code generator) - талдау және оңтайландыру нәтижелері бойынша машиналық программаны (объектілік модульді) құрастыратын аударғыштың машинаға тәуелді бөлігі.

Командалар генераторы (генератор команд; code generator) - аударылатын программа операторларына сәйкес машиналық командалар тізбегін щығаратын аударгыш бөлігі. қолданбалы программалар дестесі генераторы . (генератор пакетов прикладных программ; package generator) қолданбалы программалар дестесін нақтылы мәселелер классына бағыттау программасы. қүжат дайындау генераторы (генератор отчетов; report generator) - 1) берілген пішін бойынша мөліметтерді қалыптастыру жөңе шығаруға арналған объектілік программаларды генерациялауға колданылатын өндеу программасы; 2) берілген пішін бойынша мөліметтерді калыптастыру мен шығаруды орындайтын кейбір программалау тілдерінін (мыс., кобол, access, foxpro, delphi, жөне т. б. ) қүралы. мәліметтер генераторы (генератор данных; data generator) - тізбекті қатынас құру әдісі негізінде бір тапсырма көлемінде мәліметтер жиынын кұруға арналған сервистік программа. программалар генераторы (генератор программ; program generator) кейбір операцияларды сипаттау негізінде осы операцияларды жүзеге асыратын программаны автоматты түрде жасайтын программа. сүрыптау программаның осы программалардың алғашқы мысалы болып табылады. ол файл пішімін және талап етілген сүрыптау түрін сипаттау негізінде сәйкес сүрыптау программасын құрады. кейінгі уақытта қолданбалы программаларды шаблон, мәліметтер базасы сипаттамасының таблицасы, экрандық форма, меню сипаттамасы және т. б. . объектілер негіздерінде құратын программалар кеңінен таралуда. тактілік жиілік генераторы (генератор тактовой частоты; generator clock speed) - белгілі бір уақыт аралықтары сайын импульстер тізбегін шығаратын құрылғы. қатар екі импульстың арасындағы уақыт ырғақ деп аталады. кейбір процессор командалары бірнеше ырғақта орындалады. импульстар барлық компьютер элементтері арқылы өтіп, оларды бір ырғақта (синхронды) жұмыс жасатады. ырғақ импульстарының жиіліғі компьютердің жьлдамдығын анықтайды. [2]

Ток генераторы деп энергияның қандай да бір түрін электр энергиясына айналдыратын қондырғыны айтады. электростатикалық машиналар, термобатареялар, күн батареялары, т. б. генераторға жатады.
қазіргі кезде айнымалы токтың электромеханикалық индукциялық генераторлары өте кең таралған. бұл генераторлардың артықшылығы - олардың құрылысының қарапайымдылығында және жеткілікті түрде жоғары кернеу мен үлкен токтарды алу мүмкіншілігінде. электромеханикалық индукциялық генераторларда механикалық энергия электр энергиясына айналады. мұндай генератор құрылысының принциптік жобасын біз токты сыртқы тізбекке шығару үшін сақиналарға жабыстырып қойған щеткалар қолданылады.

Кез келген индукциялық генератордың негізгі бөліктері мыналар:

1) индуктор - магнит өрісін тудыратын қондырғы. бұл тұрақты магнит не электромагнит болуы мүмкін;

2) якорь - эқк индукцияланатын (пайда болатын) орама;

3) щеткалар мен сақиналар - айналып тұрған бөліктерден индукциялық токты шығарып алатын немесе электромагниттерге қоректенетін ток беретін

қондырғылар.

-сурет .

Орамада туатын эқк-інің амплитудасы {\displaystyle \mathrm {E} _{m}=BS\omega }, яғни орамнан өтетін магнит ағынына пропорционал екеніне көз жеткізгенбіз. магнит ағынын көбейту үшін индукциялық генераторларда арнаулы магниттік жүйе қолданылады. ол электротехникалық болаттан жасалған екі өзекшеден тұрады. екі өзекшенің бірінің қуыстарында магнит өрісін тудыратын орамалар (электромагнит), ал екінші өзекшенің қуыстарында эқк-і туатын орама (якорь) орналасады. бір өзекше (әдетте ішкісі) өзінің орамдарымен бірге горизонтал не вертикаль осьтен айналады, ол ротор деп аталады. екінші, қозғалмайтын өзекше - статор деп аталады. қуатты өндірістік генераторларда электромагнит айналады, яғни ол ротордың қызметін атқарады, ал эқк-і индукцияланатын якорь қозғалмайды, бұл - статор. электромагнитті қоректендіретін ток күші якорьде туатын индукциялық ток күшінен анағұрлым аз болғандықтан, осындай құрылым ыңғайлы. себебі қуаты жоғары токты қозғалмай тұрған орамадан шығарып алу жеңілірек. индукторға әлсіз ток сақиналар арқылы беріледі, ол ток тұрақты токтың жеке бір генераторында өндіріледі. генератор өндіретін ток статордың орамасынан қозғалмайтын шиналар арқылы электр энергиясының желісіне беріледі. техникалық қажеттіліктерге жиілігі 50 гц синусоидалық айнымалы ток пайдаланылады. ондай ток алу үшін ротор 50 айн/с жиілікпен айналу керек айналу жиілігін азайту үшін индуктордың полюстер жұптарының санын көбейтеді. онда генератор өндіретін айнымалы ток жиілігі

Ауыспалы токтың генераторы ауыспалы токтың генераторы - көлік құралының қозғауышынан алынған механикалық энергияны электр энергиясына айналдыратын ауыспалы токтың көзі.

Тұрақты токтың генераторы тұрақты токтың генераторы - көлік құралының қозғауышынан алынған механиқалық энергияны электр энергиясына айналдыратын тұрақты токтың көзі.

1. 3. Тұрақты ток генераторының жұмыс принципі.

Кез келген электр генераторының жұмысы электр-магниттік индукцияның заңын пайдалануға негізделген. Сондықтан тұрақты токтың генераторы да айнымалы токтың кез келген генераторы сияқты полюстер мен орамасы бар зәкірден тұрады.

Жоғарыда көрсетілгендей, N және люстерінің магнит өрісінде айналатын орамы ең қарапайым генератор болып табылады. Ондай орамда, уакытпен салыстырғанда, айнымалы электр қозғаушы күші индукцияланады. Сондықтан орам ұштарын ораммен бірге айналанады түйіспелі сақиналармен қосқанда, жүктегі қозғалмайтын щеткалар арқылы айнымалы ток жүреді, яғни мұнай машина айнымалы токтың токтың генераторы болып табылады . Ондай орамда, уақытпен салыстырғанда, айнымалы электор қозғаушы күші индукцияланады. Сондықтан орам ұштарын ораммен айналатын түйіспелі сақиналармен қосқанда, жүктемелі қозғалмайтын щеткалар арқылы айнымалы тоқ жүреді, яғни бұндай машина айнымалы тоқ машинасы деп аталады.

Айнымалы тоқты тұрақты тоққа айналдыру үшін жұмыс принціпіне төмендегідей коллектор қолданамыз. Орамның ұштарын Iколлектор пластиналары деп атайтын 2-і мыс жарты сақина қосады . Бұл пластиналарды машинаның білегіне мықтап бекітеді де, оларды бір-біріне біліктеп оқшаулайды . Пластиналарға энергия қабылдағыштармен электірлі қосылған қозғалмайтын щеткалар орналастырылады . Орам айналғанда, коллекторлы пластиналарда қозғалмайтын және щеткалардың әрқайсысы пластинамен ауыса жанасатындай машинаның білігімен қоса айналады . Коллектордағы щеткалар орамда индукцияланатын электр қозғаушы күш 0-ге тең болған кезде бір пластинадан екіншіге ауысатындай етіп орнатылыды . Бұл жағдайда эәкір айналғанда магнит өрісінің бір қалыпты таралуынан, орамда синусойдалы өзгеретін электор қозғаушы күші индукцияланады, бірақ щетканың әрқайсысы коллекторлы пластинамен берілген уақытта белгілі бір полярлықтағы полюс астындағы өзіне сәйкес өткізгішпен жанасады. Щетка барлық уақытта оңтүстік полюстің Sастындағы өткізгішімен жанасады, ал щетка барлық уақытта тек солтүстік полюстің N астындағы өткізгішпен түйіседі . Олай болса, щеткаларда электор қозғаушы күштің бағыты өзгермейді де, тұйықталған электор желісінің сыртқы аймағында тщқ бір бағытқа щеткадан r кедергі арқылы щеткаға қарай жүреді. Алайда сыртқы желіде электр қозғаушы күштің бағытты өзгермесе де, оның шамасы уақыттқа байланысты өзгереді яғни тұрақты емес, толқымалы электор қозғаушы күш пайда болады.

Күшейткіштер көпарналы электробайланыс жүйелерінің ақырғы және аралық аппаратурасының бірден бір ажырамас бөлігі болып табылады және жеке, топтық және көмекші болып бөлінеді. Жеке күшейткіштер жеке байланыс арналары сигналдарын күшейту үшін арналған. Жеке күшейткіштердің ерекшеліктері олар жіңішке диапазонды жиілікте сигналдарды күшейтуге есептелген. Топтық күшейткіштер көп тәуелсіз сигналдарды біруақытта күшейту үшін керек және аралық күшейткіштер сияқты көпарналы жүйелердің ақырғы аппартураларында пайдаланылады. Осындай күшейткіштер есептелген жұмыс жолағының екі арна санымен, оларды біріктіру тәсілімен және көпарналы байланыс жүйелері мәнімен анықталады. Көмекші күшейткіштер тасымал, бақылау және шақыру токтарын күшейтуге арналған. Мұндай күшейткіштер бір жиілікті сигнал қуатын күшейтуге есептелген және қысқа жолақты (резонансты) болып табылады. Электрондық күшейткіш деп электрлік сигналдарды, олардың формасын өзгертпей, қоректену көзінің энергиясының арқасында, қуатын ұлғайтып, күшейтетін құрылғыны айтады. Транзисторлық күшейткіштің электорондық деп аталу себебі, транзисторлардың жұмыс істеу принципі жартылай өткізгіштегі жүріп жататын электрондық процесстермен анықталады. Күшейткіштің кірісіне электр қозғаушы күшінің (ЭҚК) әрекеттестік мәні er, ішкі кедергісі Rr, кіру сигналының көзі қосылған. Кішкене қуатты кіру сигналы жоғары дәрежедегі қуаты бар қоректену көзін пайдалана отырып, кіріс сигналдың қуатын күшейтуге мүмкіндік бар. Күшейткіштің шығыс тізбегінде күшейтілген сигнал әрекет етеді. kUкір кернеу көзімен анықталады. Күшейтілген сигналдың энергиясын пайдаланатын сыртқы жүктеме Rж күшейткіштің шағысына қосылады. Күшейтілген сигналдың түріне қарай күшейткіштерді екі топқа бөлуге болады:Гармоникалық сигналдардың күшейткіштері - әртүрлі шамадағы және формадағы гармоникалық және квазигармоникалық (гармоникалық деп есептеуге болатын), яғни периодтық сигналдарды күшейтуге арналған. Мұндай күшейткіштерге: микрофондық, трансляциялық және формадағы периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған. Импульстық сигналдардың күшейткіштері − әртүрлі шамадағы және формадағы периодтық және периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған. Импульстық күшейткіштерге: байланыс жүйелерінің импульстық күшейткіштері, теледидар бейнелеу сигналдарының, импульстық радиолокациялық құрылғылардың, электрондық есептеу техникасы негіздерінің, реттеу және басқару жүйелерінің күшейткіштері жатады.

1. 4. Коммутатор.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.