Table of Contents
إن أجهزة الاستشعار والمحاضرات ذات الطابع الزائي هي عناصر أساسية في نظم الدقة الحديثة، وقدرة التمكين في مجال الرصد الاهتزازي الطبي، ورصد الاهتزاز الصناعي، وحقن الوقود، والتخزين، مما يؤدي إلى إحداث التقارب بين الإجهاد الميكانيكي والشحن الكهربائي، مما يتيح الحساسية الاستثنائية، واتساع نطاق الترددات، والقدرة على ضبط كل من الظواهر الافتراضية والقمعية في إطار عنصر واحد.
تحدي السواحل في نظم بيزويليكستر
ومن الضروري، في سبيل تقدير قدرة التغذية المرتدة، فهم المصادر المحددة لعدم التكدس التي تصيب الفطائر والمجسات، وهي مصدر من مواد الاستشعار نفسها ومن عيوب المكونات الإلكترونية المستخدمة في وضع الاشارة.
المواد غير اللينيرية: النظافة والكريم
والمصدر الرئيسي للتشويه في السيراميات الفائقة التفشي في الولايات الصلبة هو الهستيريز، وهذا أثر للذاكرة يعتمد على المسار حيث يتوقف التشريد الكهربائي أو السلالة الميكانيكية ليس على الحقل الكهربائي المطبق حاليا فحسب، بل أيضا على المتطرف التاريخي، وفي عملية فتح الصمامات، يمكن أن تشكل الهيستيريز وحدها نسبة تتراوح بين 10 و 15 في المائة من خطأ الإنتاج الكامل النطاق.
الإصابات المبلِّغة ومصابات الشاين
ومن ثم فإن عدم الترميز ليس حصراً للعنصر المهيمن للثدييات، إذ أن المضخمات التشغيلية والعناصر المتباينة تستحدث أخطاء خاصة بها، وتتسبب المكسبات المفتوحة في حدوث خطأ في تشكيلات مغلقة، وتعالج نسبة الرفض المشتركة ونسبة الرفض في الإمداد بالطاقة عند الحد الأدنى من الترددات، وتسمح باختلالات غير مرغوب فيها لتفسد الناتج.
الدور التأسيسي للتغذية السلبية
والارتداد السلبي هو الأساس الذي يقوم عليه تصميم المضخم الخطي، والمبدأ واضح ولكنه قوي للغاية: عينة جزء من إشارة الإنتاج، ومقارنة ذلك بالمدخلات، وإرجاع الخطأ الناتج إلى مدخلات المضخم بطريقة تعارض تغيير الناتج.
صواريخ غازين ولوب غاين المغلقة
(أ) أن تنظر في نظام التغذية السلبية الأساسية - إن مضخم المسار الأمامي له ربح مفتوح، وهو ألف (ألف)، وهو عادة مرتفع جداً (في كثير من الأحيان 100 دبليو بي) بالنسبة لعمليات الضبط الدقيق، ولكنه يعتمد بدرجة عالية على الترددات غير الخطية، وشبكة التغذية المرتدة لها وظيفة نقل، بيتا (بيتا)، وهي عادة مصممة بالكامل مع عناصر سلبية، وتتمثل وظيفة النقل منغلقة على الشبكة:
ACL](s) = A(s) / (1+A(s)
المنتج L(s) = A(s)BBB(s) هو المكسب المفاجئ، سحر التغذية المرتدة يحدث عندما يكون المكسب المفاجئ كبيراً مقارنة بالوحدة، وفي هذا النظام، يصبح الكسب المغلقة في حدود 1/BB(s) وهذا يعني أن المكسب الإجمالي يحدده بالكامل شبكة التغذية الارتجاعية السلبية التي يمكن أن تبنى من المقاومين والمكثفين الذين لا يُعادوا النظر فيها بشكل كبير.
قمع التخريب والإنذار
إن قمع التجاوزات الداخلية هو وظيفة مباشرة من وظائف كسب العوالق، وإذا ما تم إحداث تشوه داخل المضخم الأمامي، فإنه يظهر في الناتج، غير أن حلقة التغذية ترى هذا التشويه خطأ وتكيف المدخل لإلغائه، ويعطي عامل الحساسية التراجع في التشويه:
DCL] = D]OL / (1 + L)
وتزيد من حدة الاختلالات التناسقية والتشوهات المانعة وغير ذلك من أوجه عدم الخط التي استحدثها المضخم، على سبيل المثال، إذا كان المكسب من الحلقة هو 60 دي بي (1000)، فإن التشويه يخفض بعامل 1000، وهذا أداة قوية لتحقيق نقاء الإشارات العالية في الخطوط الأمامية المستشعرة.
الملاحة التجارية لاسترداد الموجودات
وفي حين أن زيادة عدد الحلقات العالية أمر مرغوب فيه من أجل التسلسل، فإنها تنطوي على مخاطر أساسية: عدم الاستقرار، إذ أن كل شبكة من أجهزة التوسيع والتغذية المرتدة تستحدث تحولات في المرحلة الأولى، وإذا كان التحول في المرحلة الكلية للثغرة يصل إلى 180 درجة عندما يكون حجم L(s) وحدة (0 دي بي)، فإن التغذية العكسية السلبية تصبح ردود فعل إيجابية، مما يؤدي إلى حدوث تذبذبات مستمرة.
Feedback Topologies for Sensor and Piezoelectric Amplifiers
وتعتمد الطبقات التي يتم اختيارها لمضخم أجهزة الاستشعار على خصائص المجس نفسه، كما أن أجهزة الاستشعار الفلكية المتطورة هي أجهزة مدرة للشحنات ذات تأثير كبير جدا، وتزيد من حجم التضاريس المهيمنة التي تتفاعل معها.
الهيكل المكثف للشحن
(أ) [مضخم] [مضخم] مضخم تشغيلي مزود بجهاز تغذية مرتدة (C[FLT: 0])(و) مقاوم للترددات (R) متصل بالمنتجات ومدخلات السحب الثابتة(10)
Vout] = -Q(t) / C]f]]
هذه المهمة هي مستقلة عن قدرة جهاز الاستشعار الخاص، وهو ميزة كبيرة، ويزيل الحساسية من طول الكابلات ومن الاختلاف بين أجهزة الاستشعار والمجس في القدرة، ويضع المقاوم للتغذية على الترددات العالية والمتفجرات (R)(و) مساراً من العاصمة لمنع الإنتاج من دمج مدخلات الترددات الحالية والمتفجرة.
fc = 1 / (2R]f]C]f]])
ويجب أن يكون هذا التخفيض أقل بكثير من الحد الأدنى لتواتر الإشارة الذي تتسم به الاهتمام.
بدائل التقلبات والتبسيط
(أ) بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب استجابة شبه ثابتة في العاصمة، يمكن استخدام مضخم لطريقة الفولط، وفي هذه التشكيلة، يُعتبر جهاز الاستشعار مقاوماً لقيمة كبيرة (R) متصلاً بالأرض.
اختيار المكوّن لطريق التغذية
لأن المكسب المغلقة و التسلسل يعتمد مباشرة على مكونات التغذية المرتدة، اختيارهم أمر حاسم، وجهاز التغذية المرتدة C (و) يجب أن يكون لديه معامل تيار منخفض وعامل حرارة ثابت،
التعويض المسبق عن الأضرار التي لحقت بالأفراد
(ب) المُلَكِّمات المُتَوَقِّدة للسيارات التي تُقدِّم شحنة كبيرة من المُضخِّم للسيارات، وهذا الحمل يؤثر مباشرة على استقرار حلقة التعقيبات، ويمكن أن يُشكل غطاء الحمل (C) ) عموداً يُعَدُّ به هامش إنتاج المُضخِّم (R).
سلسلة أساليب المقاومة والتغذية المزدوجة
The most common compensation technique is to place a small resistanceor (Rs) in series with the amplifier output, before the capacitive loador] and C[FL
الهندسة الملاحية - الهندسة المعمارية للخط المميت
إنّه يُمكن أن يُمكن أن يُحدثَ هذا التخريبِ المُتَوَجَّلِعِيّةِ،
خاتمة
أما التحدي المستمر المتمثل في عدم الترميز في أجهزة التصفيق وأجهزة الاستشعار فهو يتمثل في التطبيق المتسق والقوة للتغذية السلبية، ومن المضخم الأساسي للشحنات الأساسية، الذي يستخدم التغذية المرتدة للقضاء على تأثير القدرة على استخدام الكابلات، وإلى حلقات مركبة متطورة تقود إلى تحميلات عالية، فإن التغذية المرتدة توفر آلية لتحويل جهاز قياس غير خطي، ومكيّف قابل للاختراق إلى حلقة مبدئية.
Texas Instruments Precision Labs - Op Amp Stability and Theory]
Analog Devices MT-032: Ideal Feedback Amplifier Tutorial]
Analog Devices Article: Designing High-Performance Piezoelectric Sensor Conditioning Circuits]