GERİBESLEME VE OSİLATÖR DEVRELERİ

Transkript

1 GERİBESLEME VE OSİLATÖR DEVRELERİ Haberleşme sistemleri günlük yaşamın vazgeçilmez ögeleri haline gelmiştir. Haberleşme sistemlerinde kullanılan temel birimlerden bazıları osilatör ve filtre devreleridir. Bir haberleşme sisteminde verici tarafından kanala aktarılan ve kanal boyunca iletilip alıcıya ulaştırılacak olan sinyal, kanal boyunca mümkün olduğunca az bozulmaya uğraması için yüksek frekanslı bir taşıyıcı sinyalin üzerine bindirilir. Bu işleme modülasyon adı verilir. Buradan anlaşılacağı üzere, iletilecek olan ana sinyalin üzerine bindirileceği, yüksek frekanslı bir başka sinyalin üretilmesi gerekmektedir. Osilatörler bu sinyalin üretilmesi için tasarlanmış devrelerdir. Ancak osilatörlerin tek kullanım amacı bu değildir. Genel olarak, yüksek frekanslı sinyal üretmek için kullanılırlar. Filtre devreleri ise, alıcı tarafında yüksek frekanslı sinyalin içinden ana sinyali süzer. Filtrelerden daha önce bahsetmiştik. Bugün ise osilatörler üzerine yoğunlaşacağız. Daha önce FET lerin DC ve AC eğilimleme devrelerinden bahsederken, Geribeslemeli Eğilimleme yapısını tanıtmıştık. Bu yapıda yükseltecin kazancı diğer eğilimleme yapılarına göre daha düşüktü ancak devre daha kararlı çalışıyordu. Yani yükseltecin kazancı sıcaklık vs. gibi faktörlerden daha az etkileniyordu ve yükselteç, girişindeki sinyale daha az gürültü ekliyordu. Aşağıda görülen negatif geribeslemeli yükselteç devrelerinin karakteristik özelliği, kazançta azalmaya neden olmaları ancak yükseltecin daha kararlı çalışmasını sağlamalarıdır. Tipik bir negatif geribesleme bağlantısı aşağıdaki şekilde görülmektedir. V s giriş sinyali, geribesleme sinyali V f ile birleştirildiği karıştırıcı devresine uygulanır. Bu sinyallerin farkı olan V i ise yükseltecin giriş gerilimi, yani yükseltilecek olan gerilimdir. Yükseltecin çıkış sinyali olan V o nun bir kısmı geribesleme devresine bağlanır (β). Geribesleme devresi ise çıkışın azaltılmış bir kısmını, giriş karıştırıcı devresine geribesleme sinyali olarak verir. Eğer geribesleme sinyali, bu şekilde görüldüğü gibi ters kutuplu (eksi işaretli) ise, buna negatif geribesleme denir. Negatif geribesleme toplam gerilim kazancını azaltırken, birçok devre iyileşmesi de sağlar. Bunlardan bazıları; daha kararlı gerilim kazancı, iyileşmiş frekans tepkisi, azaltılmış gürültü ve daha doğrusal çalışmadır. Pozitif geribeslemede ise çıkıştan alınan sinyal, giriş sinyalini artıracak şekilde karıştırıcıya uygulanır. Pozitif geribeslemenin doğal bir örneği, mikrofonu hoparlörün önüne bıraktığımızda ya da mikrofonla hoparlörün önünden geçerken oluşan rahatsız edici ıslık benzeri sestir. Zira hoparlörden alınan ses sürekli yükseltilir ve rahatsız edici boyutlara ulaşır. Pozitif geribesleme devreleri osilatörlerde kullanılır.

2 Geribesleme Bağlantı Tipleri Geribesleme sinyalini bağlamanın 4 temel yolu vardır. Hem gerilim hem de akım, girişe seri veya paralel olarak geribeslenebilir: Seri gerilim geribeslemesi (Şekil a) Paralel gerilim geribeslemesi (Şekil b) Seri akım geribeslemesi (Şekil c) Paralel akım geribeslemesi (Şekil d) Bu listede gerilim geribeslemesi ile kastedilen, çıkış geriliminin geribesleme devresinin girişine bağlanmasıdır. Akım geribeslemesi ile kastedilen, çıkış akımının bir kısmının geribesleme devresine bağlanmasıdır. Seri ile kastedilen, geribesleme sinyalinin giriş gerilimi ile seri bağlanması, paralel ise geribesleme sinyalinin giriş akım kaynağı ile paralel bağlanmasıdır. Seri geribeslemeli bağlantılar giriş empedansını artırma eğilimindedir. Paralel geribesleme bağlantıları ise giriş empedansını azaltır. Gerilim geribeslemesi çıkış empedansını artırırken, akım geribeslemesi çıkış empedansını azaltır. İyi bir yükselteçten istenen, yüksek giriş empedansına ve düşük çıkış empedansına sahip olmasıdır. Bu nedenle Seri Gerilim Geribeslemesi yukarıda sıralanan 4 geribesleme türü içinde en ideal olanıdır.

3 Geribesleme Durumunda Kazanç Bu kısımda, yukarıda sunulan 4 adet geribesleme bağlantısının her birinin kazancını inceleyeceğiz. Geribesleme olmadığında kazanç, yükseltecin kazancı A dır. β geribeslemesi ile devrenin toplam kazancı (1+βA) oranında azalır.. Aşağıdaki tablo, 4 geribesleme türünün her birinin kazancını (A), geribesleme katsayısını (β) ve geribesleme yapılması durumunda her bir geribesleme devresinin kazancını (A f ) göstermektedir. (Basit Sarkaç Osilasyonu)

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16