Table of Contents
مقدمة إلى منظمة التغذية في دوائر الأمبليدر
إن التعافي هو مفهوم أساسي في تصميم الدوائر الإلكترونية، ولا سيما في نظم المضخمات التي تشكل فيها معايير الأداء الرئيسية، ومن خلال تحويل جزء من إشارة الإنتاج إلى المدخلات، يمكن للمهندسين التحكم في المكاسب، والحد من التشويه، وتغيير السلوك المؤقت للدائرة، ومؤشرين حاسمين متأثرين بالتغذية على النتائج هما سرعة التلقيم.
أساسيات معدل الذروة والاستجابة الديناميكية
معدل الذروة: التعريف والعلامة
(أ) [العاملة في فئة الـ[FLT:]) (المعدلات العالية) للكمائن) (المعدلات القصوى للصوت) (المعدلات القصوى) (المعدلات القصوى)
الاستجابة الدينامية: باندويث، ومعالجة عابرة، والاستقرار
Dynamic response] encompasses the amplifier's ability to accurately reproduce time-varying signals.
- Bandwidth] - نطاق التردد الذي يظل فيه ربح المضخم ثابتا نسبيا، وكثيرا ما يُعبر عنه على أنه نطاق الوحدة - الغاينة في العمليات.
- Transient response] - how the output behaves when subjected to sudden changes (e.g., rise time, overshoot, settling time).
- Stability] - ميل المضخم إلى تجنب القذف أو الرنين المفرط عند تطبيق التغذية المرتدة، وهذا تقدير كمي بالهامش التدريجي وكسب الهامش.
الاستجابة الديناميكية مرتبطة ارتباطاً وثيقاً بالأعمدة الداخلية للمضخم و الأصفاد و التغذية المرتدة تؤدي دوراً رئيسياً في إعادة تشكيل هذه الخصائص
آليات التغذية وتصنيفها
سلبي ضد التغذية الإيجابية
ويمكن أن تكون التغذية العكسية سلبية أو إيجابية، وتعود التغذية العكسية السلبية إلى إشارة تعارض المدخلات، وتخفض المكاسب الإجمالية، ولكنها تحسن التسلسل، وضمادات النطاق، والاستقرار، وتعزز التغذية التغذوية الإيجابية المدخلات، التي قد تسبب الارتداد أو الهستيريس (المستخدمة في المفرقعات والمراوح).
أنواع التغذية السلبية
- ] voltage-series (series-shunt)]: feedback voltage proportional to output voltage, applied in series with input. Common in non-inverting amplifiers.
- Current-series (series-series)]: feedback voltage proportional to output current. Used in transconductance amplifiers.
- voltage-shunt (shunt): feedback current proportional to output voltage. Used in in inverting amplifiers.
- Current-shunt (shunt-series): feedback current proportional to output current. Less common.
ويؤثر كل من الطبقات على المدخلات والنواتج بشكل مختلف، وتؤثر هذه التغييرات غير المباشرة على معدل الرطوبة والاستجابة الدينامية بسبب تأثيرات التحميل والقيود المفروضة على نطاق الترددات.
Detailed Impact of Feedback on Slew Rate
كيف خفضت نسبة التراجع
وفي حالة حدوث ارتدادات سلبية، فإن الحد الأقصى للتعويض الداخلي يُبنى في الدائرة لضمان الاستقرار، ولا سيما في إطار زيادة الوحدة، ولا تُغيّر شبكة التغذية المرتدة بشكل مباشر الحد الأقصى للمعدلات الداخلية (التي تُعدّها مدخلات مُغلقة، ومعدل الكسب المنخفض) إلا أنه يؤثر على ظروف الإشارة الخارجية، وعندما يُطبق، يعمل المُضخم في شبكة أقل من المُدخلات المغلقة.
أجهزة الاسترجاع الحالية: قصة مختلفة
وفي ] أجهزة تكرير الترددات السريعة (CFA)، لا يقتصر معدل الركود على رسم بياني للتعويضات الحالية لأن العداد الداخلي منخفض، بل يمكن أن يكون معدل الركود مرتفعا للغاية، ومحدودا فقط بمرحلة الإنتاج وارتدادات الترددات الطفيلية، غير أنه حتى في حالات عدم الاستقرار في منطقة العاصمة.
القياسات التجريبية
ويظهر [المقاييس على مستوى قياسي من الارتداد بالفولط] (مثلاً، معدل الترددات العالية) معدلاً نموذجياً قدره 0.5 ميكروغرام، بغض النظر عن زيادة التغذية المرتدة (حيث لا يُدفع إلى درجة غير محدودة) ولكن الناتج الثابت يُحد من ذلك.
أثر التغذية على الاستجابة الدينامية
Bandwidth extension
One of the most important effects of negative feedback is the extension of bandwidth. For an amplifier with open-loop gain A and a dominant pole at frequency ]f, the closed-loop bandwidth becomes approximately
الاستجابة للمرضى العابرين والمرحلة المريخية
وفي نظام التغذية العكسية، يمكن أن تؤدي وظيفة نقل الأثقال المغلقة إلى مصمم يعتمد على زيادة المكسب في المرحلة، ويمكن أن تؤدي التغذية العكسية السلبية إلى ارتفاع مستوى الترددات إلى ارتفاع مستوى الارتداد، أو إلى انخفاض مستوى الترددات، إذا كان معدل الارتدادات المفاجئة غير كاف.
Effects on Distortion and Slew-Induced Distortion
أما التغذية العكسية السلبية فتخفض التشوهات التناسقية بتقليل الإشارة إلى أدنى حد، ولكن عندما تنفجر عملية الكمبيط الداخلي، لا يمكن أن تصحح الارتدادات لأن معدل الإنتاج محدود، ويعرف هذا بـ [العاملة في القطاع الخاص]] التشويه المستحث [[العاملة في مجال التعبئة:] (التصميم)
المقايضة بين معدل الذروة والرد الديناميكي
زيادة معدل الذروة عند انتهاء الاستقرار
ومن أجل تحقيق معدل مرتفع للمصفوفين، كثيرا ما يقلل المصممون من الحد الأقصى للتعويض أو يزيدون من التحيز الحالي في مرحلة المدخلات، ويمكن أن يؤدي كل من الإجراءين إلى تدهور هامش المرحلة، مما يؤدي إلى عدم الاستقرار ورداءة الاستجابة عبر الزمن، فعلى سبيل المثال، فإن المصابيح غير المعوضة (مثل الطائرة LM318) لها معدلات أعلى من الموز (70 V/ميكرونة) ولكنها تتطلب تعويضا خارجيا عن تحقيق استقرار في المكاسب المنخفضة.
الاستفادة المثلى من التطبيقات العالية السرعة
وبالنسبة لاقتناء البيانات أو تطبيقات الفيديو العالية السرعة، ينبغي أن يكون للمضخم المثالي معدلا عاليا ومتوسطا واسعا على حد سواء مع هامش زمني مناسب، وهذا يتطلب في كثير من الأحيان استخدام هياكل التغذية الحالية أو أعلىيات متقدمة مثل المضخات المزودة بطائرات الهليكوبتر أو المزودة بزيروسات زيرو ذات قيمة واحدة، ويجب تصميم شبكات التغذية بعناية: تخفض عوامل مقاومة الهامش ذات القيمة الضوضاء وتزيد من آثار الاستهلاك الطفيلي.
قياس معدل الذرة في نظم التغذية
وعند قياس معدل السحب في نظام مغلق، من المهم تطبيق خطوة كبيرة في المدخلات (المقياس 10 خامساً) تدفع المضخم إلى الحد الأدنى، وتقاس منحدر الموجات الناتجية بين 10 في المائة و90 في المائة من القيمة النهائية، ولا يغير التراجع المقاس، ولكن وجود التغذية المرتدة يمكن أن يسبب زيادة في سرعة الارتداد بعد الفترة المنقضية التي يتعين اتباعها في إجراء مناقشات مغلقة.
المراقبة التجريبية والبيانات
اختبار المختبر: OP27 ضد NE5534
أما بالنسبة للأجهزة المشحونة العاملة في الموقع: فبرنامج " إف 27 " (التصويب) و " NE5534 " (سريع السرعة) - فبرنامج " أوف 27 " يُعدّل عادة معدلاً مائلاً من حيث سرعة استخدامه وهو 2.8 ميكروغرام/متر، ونتاجاً لربح 8 ميكروات، ويُعتبر معدلاً مُثلاً للضغطاً مرئياًاًاً مُن، وسادياًاًاً.
أثر زيادة المفاعلات في أوقات الدوام
وبالنسبة للمضخم الثابت، يزيد عامل التغذية المرتدة (أي تخفيض المكسب المغلقة) ويزيد من النطاق الترددي الصغير، وبالتالي يقلص الوقت الذي يستغرقه إنتاج خطوات صغيرة، ولكن إذا كانت الخطوة كبيرة بما يكفي لتكسيرها، فإن وقت الارتفاع يضيق بمستوى الرسوب، وهو ما لا يتجاوز الارتداد، مثلاً باستخدام النطاق الترددي LM741 مع زيادة طفيفة بنسبة 10 إلى 90 في المائة.
المرحلة مارجين ضد معدل الذروة
وفي دراسة أجريت بواسطة أجهزة قياس النبض () تبين أن أجهزة تحديد الأجر التي تُضاف لتحسين هامش المرحلة تخفض معدل الرسوبية بشكل تناسبي، وبالنسبة لمضخم معين، فإن الحد الأقصى للتعويض عن الديوكسينات هو 20 ميكروغرام/كتار، وهو ما يحد من هامش التراكم البالغ 30 كيلو متراً، وهو 6.7 كيلو متراً.
المبادئ التوجيهية للتطبيقات والتصميمات العالمية الحقيقية
Audio Amplifiers
In audio circuits, feedback is used extensively to reduce distortion and extend bandwidth. However, the slew rate must be sufficient to handle the maximum frequency and amplitude without SID. A common xthumb: the required slewwifier for an audio amplifier is . For a 20 kHz, 10 VHF signal: amp 2 26
مترجمو بيانات عالية السرعة
وفي دوائر قيادة شركة ADC، يجب أن تستقر عملية التشغيل في حدود 1/2 من طراز LSB قبل التحويل التالي، وكل من نطاق الترددات ومعدلات الجرعة، كما تحدد شبكة التغذية التي تستخدم في تحديد النطاق المغلقة، وبالتالي فترة التسوية الصغيرة، وبالنسبة للتغيرات الكبيرة (مثلاً من صفر إلى 5 V)، فإن معدل الارتداد المفاجئ هو العامل الغالب في الحصول على البيانات ذات النطاق الترددي الواسع.
RF and IF Amplifiers
وفي دوائر إدارة العمليات، كثيرا ما تشير الاستجابة الدينامية إلى قدرة المضخم على معالجة عملية التلاعب بأقل قدر من التشوهات، وتستخدم التغذية السلبية في تطابق الانحرافات وتحقيق الاستقرار، ولكن الآثار الطفيلية تحد من كمية التغذية المرتدة التي يمكن تطبيقها دون عدم الاستقرار، ونادرا ما يتم تحديد سعر الصرف في أجهزة الترددات الترددية، وبدلا من ذلك، تظل المعايير مثل وقت الارتفاع وزوابط القوة الكهربائية تستخدم.
خاتمة
فالاسترجاع هو سيف مزدوج في تصميمات المضخمات، وفي حين أنه يعزز الاستجابة الدينامية من خلال توسيع نطاق الترددات، والحد من التشويه، وتحسين التواؤم، فإنه يمكن أيضا أن يتفاعل مع معدلات الارتداد الداخلي التي يُوصى بها في إطار نظامي التعبئة والتفسير السريع، مع أن معدلات الارتداد المتشابكة قد تؤدي إلى انخفاض في الأداء الكبير، كما أن معدل الارتفاع في الترددات المتين قد يُضعفة