1. Gerilim Sinyali İletim Yolu

Şekil 1. Gerilim kaynağı sinyallerinin iletim yolu.
Şekil 1. Gerilim kaynağı sinyallerinin iletim yolu.

Gösterildiği gibi Şekil 1Bir gerilim sinyali iletim sistemi üç temel bileşenden oluşur:

  1. Negatif geri besleme gerilim çıkış devresi

  2. Sinyal iletim kablosu

    • İçerir parazitik kapasitans (C1) Ve parazitik indüktans (L1)bunlara bağlıdır kablo uzunluğu Ve kablolama düzeni.

  3. Giriş sinyali alma devresi

    • Şunları içerebilir: alçak geçiren filtre (L2, C2).

2. Salınım Neden Meydana Gelir?

Negatif geri beslemeli gerilim sinyali sisteminde, giriş sinyali şu şekilde hesaplanır:

∣Xi′∣=∣Xi∣−∣Xf∣|X_i'| = |X_i| – |X_f|

Ancak, eğer Geri besleme sinyali (|Xf|) 180° faz kaydırılmıştır.Denklem şu şekilde değişir:

∣Xi′∣=∣Xi∣+∣Xf∣|X_i'| = |X_i| + |X_f|

Bu, eğer giriş sinyali yok uygulanır (|Xi| = 0), geri besleme sinyali çıkışı sürdürür., buna yol açtı kendi kendini sürdüren salınım.

Salınımın gerçekleşmesi için iki koşulun yerine getirilmesi gerekir:

  1. Döngü kazancı 1'den büyüktür: |AF| > 1

  2. Faz kayması şu koşulu sağlar: φA + φF = (2n+1)π

O faz kayması Döngüdeki veriler birden fazla kaynaktan geliyor:
✔ İletim kablosundaki parazitik kapasitans (C1) ve indüktans (L1)
✔ Giriş devresindeki alçak geçiren filtre bileşenleri (L2, C2)
✔ Çıkış devresindeki filtre kapasitörleri

Eğer Toplam faz kayması 180°'ye ulaşıyor.Kendiliğinden salınım meydana gelebilir.

3. Salınımı Nasıl Önleyebiliriz?

Salınımı önlemek için, Yukarıdaki iki koşuldan biri karşılanmamalıdır. çalışma frekans aralığı içinde.

Şekil 2. Salınım olmaksızın negatif geri besleme döngüsünün durumu.
Şekil 2. Salınım olmaksızın negatif geri besleme döngüsünün durumu.

Gösterildiği gibi Şekil 2İki kritik frekans dikkate alınmıştır:

  • fc: Döngü kazancının oluştuğu frekans |AF| 0 dB'ye düşüyor.

  • fo: Döngü faz kaymasının aştığı frekans -180°.

İstikrarı korumak için, Kazanç 0 dB'nin altında olmalıdır. Faz kayması -180°'ye ulaştığında.

4. Akım Çıkış Sinyalleri Neden Daha Kararlıdır?

Şekil 3. Akım kaynağı geri besleme döngüsü
Şekil 3. Akım kaynağı geri besleme döngüsü
Şekil 4. Gerilim kaynağı geri besleme döngüsü
Şekil 4. Gerilim kaynağı geri besleme döngüsü

Akım sinyali çıkış devreleri Salınım yapma olasılıkları daha düşüktür çünkü:
✔ Geri bildirim yolları yalnızca iç bileşenlerle sınırlıdır. (gösterildiği gibi) Şekil 3).
✔ Dış yük değişimlerinin faz kayması veya kazanç üzerinde çok az etkisi vardır..

Tersine, voltaj çıkış devreleri (Şekil 4) geri bildirim alın çıkış noktasıyani harici kablolar ve örnekleme devreleri Faz kaymasını ve kazancı etkileyebilirler. Parametreleri değişirse, sistem salınım koşullarını karşılayabilirBu durum istikrarsızlığa yol açmaktadır.

5. Sonuç

Gerilim tipi çıkış sinyalleri şu durumlarda salınım yapabilir:
✔ Parazitik bileşenler 180°'lik bir faz kayması oluşturur.
✔ Bu faz kaymasında döngü kazancı 1'den büyük kalır.

Salınımı önlemek için:
✔ Faz kayması 180°'ye ulaşmadan önce döngü kazancının 0 dB'nin altına düşürüldüğünden emin olun.
✔ İletim kablolarındaki parazitik kapasitans/indüktansı en aza indirin.
✔ Geri besleme döngüsünü stabilize etmek için uygun filtreleme kullanın.

Tersine, akım tipi çıkışlar daha istikrarlıdırlar çünkü Geri besleme döngüsü, dış yük koşullarından daha az etkilenir..