Teskari bogʻlanishli kuchaytirgich xarakteristikalari

Teskari bogʻlanishli kuchaytirgich (CFOA yoki TBK) elektron kuchaytirgichning bir turi boʻlib, uning teskari kirishi anʼanaviy kuchlanish-teskari operatsion kuchaytirgich (VFA)dagi kabi kuchlanishga emas, balki oqimga sezgir. CFA Comlinear korporatsiyasida Devid Nelson tomonidan ixtiro qilingan va birinchi marta 1982-yilda CLC103 gibrid kuchaytirgich sifatida sotilgan. CFAni qamrab oluvchi dastlabki patent U. S. Patent 4,502,020, Devid Nelson va Kennet Saller (1983-yilda topshirilgan) Integral mikrosxemalar CFA 1987-yilda Comlinear va Elantec (dizayner Bill Gross) tomonidan kiritilgan. Ular, odatda, VFAlar bilan bir xil pin tuzilmalari bilan ishlab chiqariladi, bu ikki turni kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin boʻlganda, qayta oʻtkazmasdan almashtirishga imkon beradi. Chiziqli kuchaytirgichlar kabi oddiy konfiguratsiyalarda hech qanday sxema oʻzgartirilmagan VFA oʻrniga CFA ishlatilishi mumkin, ammo boshqa hollarda, masalan, integratorlar, boshqa sxema dizayni talab qilinadi. Toʻrt rezistorli differensial kuchaytirgichning klassik konfiguratsiyasi CFA bilan ham ishlaydi, ammo umumiy rejimni rad etish nisbati VFAdan koʻra yomonroq.

Operatsiya

Koʻrsatilgan sxemaga ishora qilib, qizil rang bilan belgilangan qism kirish bosqichini va xato kuchaytirgichni hosil qiladi. Inverting kirish (Q1 va Q2 emitentlari ulangan tugun) past empedansga ega va shuning uchun oqim oʻzgarishiga sezgir. R1-R4 rezistorlari jim boʻlish sharoitlarini oʻrnatadi va Q1 va Q2 kollektor oqimlari bir xil boʻlishi uchun tanlanadi. Koʻpgina dizaynlarda passiv qarshilik oʻrniga faol egilish sxemasi qoʻllanadi va inverting boʻlmagan kirish ham ofsetlarni minimallashtirish uchun inverting kiritish kabi past empedansga aylantirilishi mumkin.

Signal qoʻllanilmaganda, Q3/Q4 & Q5/Q6 oqim oynalari tufayli, Q1 va Q2 kollektor oqimlari ham teng boʻlsa, Q4 va Q6 kollektor oqimlari teng boʻladi. Shunday qilib, buferning kirishiga hech qanday oqim tushmaydi (ekvivalenti, buferning kirishida hech qanday kuchlanish boʻlmaydi). Amalda, qurilma mos kelmasligi sababli, kollektor oqimlari teng emas, natijada farq buferning kirishiga oqib chiqadi va uning chiqishida ofset paydo boʻladi. Bu kirish yoʻnalishini sozlash yoki ofset nol sxemasini qoʻshish orqali tuzatiladi.

Koʻk rang bilan belgilangan boʻlim (Q3-Q6) I-dan V-ga oʻtkazgichni hosil qiladi. Q1 va Q2 kollektor oqimlarining har qanday oʻzgarishi (inverting boʻlmagan kirishdagi signal natijasida) Q4 va Q6 kollektorlarining birlashmasidagi kuchlanishning ekvivalent oʻzgarishi sifatida namoyon boʻladi. C _s — sxemaning barcha ish sharoitlari uchun barqaror boʻlishini taʼminlash uchun barqarorlik kondansatörü. CFA ning keng tarmoqli kengligi tufayli, kontaktlarning zanglashiga olib kirishi xavfi yuqori. C _s tebranishlar boshlanishi mumkin boʻlgan chastotalarning zaiflashishini taʼminlaydi, ayniqsa past yopiq pastadir daromadi bilan ishlaganda.

Chiqish bosqichi (magentada) joriy daromadni taʼminlovchi buferdir. U kuchlanishning birlik ortishiga ega (sxemada +1).

Kuchlanish-teskari kuchaytirgichni taqqoslash

Ichki kompensatsiyalangan VFA tarmoqli kengligi ichki dominant qutb kompensatsiya kondensatori tomonidan hukmronlik qiladi, bu doimiy quvvat/tarmoqli kengligi cheklanishiga olib keladi. CFAʼlar, shuningdek, dominant qutbli kompensatsion kondansatkichga ega, ammo kuchlanish geribildirimi oʻrniga oqim geribildirimidan foydalanish tufayli, natijada ochiq pastadir javobi boshqacha boʻladi. VFA barqarorligi ochiq tsiklning daromadi va qayta aloqa daromadining nisbatiga bogʻliq; CFA barqarorligi ochiq pastadir transimpedansining qayta aloqa qarshiligiga nisbatiga bogʻliq. VFAlar daromad/oʻtkazish qobiliyatiga bogʻliq; CFAlar transimpedans/teskari aloqa qarshiligiga bogʻliq.

VFA-larda dinamik ishlash daromad oʻtkazish qobiliyati mahsuloti va aylanish tezligi bilan cheklanadi. CFAʼlar oqim rejimida ishlashga urgʻu beradigan sxema topologiyasidan foydalanadi, bu kuchlanish rejimiga qaraganda ancha tezroq, chunki u adashgan tugun sigʻimlarining taʼsiriga kamroq moyil boʻladi. Yuqori tezlikdagi qoʻshimcha bipolyar jarayonlardan foydalangan holda ishlab chiqarilganda, CFAlar VFAlarga qaraganda tezroq kattaroq boʻlishi mumkin. Bu, asosan, koʻpchilik VFAlar birlik daromadida barqarorlik uchun kompensatsiya qilinishi bilan bogʻliq. Dekompensatsiyalangan VFAlar xuddi CFAlar kabi tez boʻlishi mumkin. CFA yordamida kuchaytirgichning kuchayishi tarmoqli kengligidan mustaqil ravishda boshqarilishi mumkin. Bu anʼanaviy VFA topologiyalariga nisbatan CFA ning asosiy afzalliklarini tashkil qiladi.

CFA ning kamchiliklari pastroq kirish ofset kuchlanishini va kirish oqimining oqim xususiyatlarini oʻz ichiga oladi. Bundan tashqari, DC tsiklining oʻsishi odatda uch oʻnlik kattalikka kichikroq boʻladi. CFAʼlar ancha yuqori inverting kirish oqimi shovqiniga ega. CFA davrlari maksimal ishlashga erishish uchun qayta aloqa qarshiligining maʼlum bir qiymatidan foydalanishi kerak. Teskari aloqa qarshiligining past qiymati kuchaytirgichning tebranishiga olib kelishi mumkin. CFA davrlari hech qachon chiqish va teskari kirish pinlari orasidagi toʻgʻridan-toʻgʻri sigʻimni oʻz ichiga olmaydi, chunki bu koʻpincha tebranishlarga olib keladi. CFAʼlar oʻrtacha aniqlik talablari bilan juda yuqori tezlikdagi ilovalar uchun juda mos keladi.

Tezroq VFAlarni ishlab chiqish davom etmoqda va VFAlar ushbu maqolani yozish vaqtida past UHF diapazonida daromad oʻtkazish qobiliyatiga ega mahsulotlar mavjud. Biroq, CFA-lar oʻzlarining VFA qarindoshlariga qaraganda bir oktavadan yuqori boʻlgan oʻtkazish qobiliyatiga ega boʻlgan mahsulotlarda mavjud va shuningdek, oʻtkazish qobiliyatiga ega boʻlgan mahsulotlarning yaqinida kuchaytirgich sifatida ishlashga qodir.

Shuningdek qarang

Teskari bogʻlanishli kuchaytirgich — bu oqim boshqariladigan kuchlanish manbasining (CCVS) bir turi.

Transimpedans kuchaytirgichi, ideal oqim boshqariladigan kuchlanish manbai (CCVS)
Norton kuchaytirgichi, differensial oqim kiritishiga ega boʻlgan oqim boshqariladigan kuchlanish manbai (CCVS).
Operatsion kuchaytirgich va asboblar kuchaytirgichi, kuchlanish bilan boshqariladigan kuchlanish manbalari (VCVS)
Operatsion oʻtkazuvchanlik kuchaytirgichi, kuchlanish bilan boshqariladigan oqim manbalari (VCCS) differensial kuchlanish kiritish.

Manbalar

Franco, Sergio (2002). Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits. McGraw-Hill. p. 293. ISBN 0-07-232084-2.
Franco, Sergio (2002). Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits. McGraw-Hill. p. 299. ISBN 0-07-232084-2.

Havolalar

„Joriy teskari bogʻlanish kuchaytirgichlari“ (Wayback Machine saytida 2015-08-15 sanasida arxivlangan) by Erik Barnes of Analog Devices Inc.
„Op Amps for Everyone Design Guide (Rev. B)“ by Ron Mancini of Texas Instruments Inc.