1. مسار نقل إشارة الجهد

كما هو موضح في الشكل 1يتكون نظام نقل إشارة الجهد من ثلاثة مكونات رئيسية:

1. دائرة خرج الجهد بتغذية عكسية سالبة

2. كابل نقل الإشارة

   • يشمل السعة الطفيلية (C1) و الحث الطفيلي (L1)والتي تعتمد على طول الكابل و تخطيط الأسلاك.

3. دائرة اكتساب إشارة الدخل

   • قد يشمل ذلك مرشح تمرير منخفض (L2، C2).

2. لماذا يحدث التذبذب؟

في نظام إشارة الجهد ذي التغذية الراجعة السالبة، يتم حساب إشارة الإدخال على النحو التالي:

∣Xi′∣=∣Xi∣−∣Xf∣|X_i'| = |X_i| – |X_f|

لكن إذا كان يتم إزاحة طور إشارة التغذية الراجعة (|Xf|) بمقدار 180 درجة، فتتغير المعادلة إلى:

|Xi′|=|Xi|+|Xf||X_i'| = |X_i| + |X_f|

هذا يعني أنه حتى لو لا توجد إشارة دخل يتم تطبيق (|Xi| = 0)، ال تحافظ إشارة التغذية الراجعة على المخرجاتمما يؤدي إلى تذبذب ذاتي الاستدامة.

لكي يحدث التذبذب، يجب استيفاء شرطين:

1. كسب الحلقة أكبر من 1: |AF| > 1

2. يُحقق انزياح الطور ما يلي: φA + φF = (2n+1)π

إن تحولات الطور تأتي المعلومات الواردة في هذه الحلقة من مصادر متعددة:
✔ السعة الطفيلية (C1) والحث (L1) في كابل النقل
✔ مكونات مرشح الترددات المنخفضة (L2، C2) في دائرة الإدخال
✔ مكثفات الترشيح في دائرة الإخراج

إذا يصل إجمالي إزاحة الطور إلى 180 درجة، يمكن أن يحدث تذبذب ذاتي.

3. كيف يمكن منع التذبذب؟

لمنع التذبذب، يجب ألا يتحقق أحد الشرطين المذكورين أعلاه ضمن نطاق التردد التشغيلي.

كما هو موضح في الشكل 2يتم النظر في ترددين حرجين:

• fc: التردد الذي يكون عنده كسب الحلقة |AF| ينخفض إلى 0 ديسيبل.

• فو: التردد الذي يتجاوز فيه انزياح طور الحلقة -180°.

للحفاظ على الاستقرار، يجب أن يكون الكسب أقل من 0 ديسيبل عندما يصل فرق الطور إلى -180 درجة.

4. لماذا تكون إشارات الخرج الحالية أكثر استقرارًا؟

دوائر إخراج إشارة التيار وهي أقل عرضة للتذبذب لأن:
✔ يقتصر مسار التغذية الراجعة الخاص بهم على المكونات الداخلية (كما هو موضح في الشكل 3).
✔ لا تؤثر تغيرات الحمل الخارجي إلا قليلاً على إزاحة الطور أو الكسب.

في المقابل، دوائر خرج الجهد (الشكل 4) تلقي الملاحظات من نقطة الإخراجوهذا يعني أن الكابلات الخارجية ودوائر أخذ العينات يمكن أن تؤثر هذه العوامل على إزاحة الطور والكسب. إذا تغيرت هذه المعايير، فإن النظام قد تستوفي شروط التذبذبمما يؤدي إلى عدم الاستقرار.

5. الخاتمة

يمكن أن تتذبذب إشارات الخرج من نوع الجهد عندما:
✔ تُحدث المكونات الطفيلية إزاحة طورية بمقدار 180 درجة.
✔ يظل كسب الحلقة أكبر من 1 عند هذا التحول الطوري.

لتجنب التذبذب:
✔ تأكد من خفض كسب الحلقة إلى أقل من 0 ديسيبل قبل أن يصل إزاحة الطور إلى 180 درجة.
✔ تقليل السعة/الحث الطفيلي في كابلات النقل.
✔ استخدم الترشيح المناسب لتحقيق استقرار حلقة التغذية الراجعة.

في المقابل، مخرجات من النوع الحالي أكثر استقرارًا نظرًا لـ تتأثر حلقة التغذية الراجعة بشكل أقل بظروف الحمل الخارجية..