Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) ( 70 ) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (70)

1) Коэффициент усиления no напряжению/Гц. Он показывает, во сколько раз напряжение сигнала на выходе усилителя отличается от напряжения на входе.

Ки=-- = -Нг. (2.3)

Практически может быть /Г 1.

Поскольку коэффициент усиления является относительной величиной, его можно определять в децибелах:

«(a«-) = 201g/„. (2.4)

2) Коэффициент усиления по току К,. Он показывает, во сколько раз ток сигнала на выходе усилителя отличается от тока сигнала на входе:

/С,= -= кль!. (2.5)

вх т вх

Практически может быть 1. В децибелах

/,(a.) = 201g/r,. (2.6)

3) Коэффициент усиления по мощности К р. Он показывает, во сколько раз мощность сигнала на выходе усилителя больше, чем на входе:

Рвых и• вых 1/" 1у /о 7\

ВХ >-БХ ВК

В любом усилителе Кр>1. В децибелах

i<,m = OlgKp. (2.8)

4) Входное сопротивление усилителя. Это есть сопротивление между входшлми зажимами усилителя при условии, что к ним подведено напряжение испытательного сигнала:

вх = -г = -Т- (2.9)

вл твх

Если входное сопротвление усилителя и внутреннее сопротивление источника сигнала активны по характеру, то тогда справедливо следующее соотношение:

Большое входное сопротивление является достоинством усилителя.

5) Выходное сопротивление усилителя.

Это есть сопротивление между выходными зажима.ми усили теля, при условии, что ЭДС источника входного сигнала равна нулю, а сопротивление внешней нагрузки Zh отключено.



Выходное сопротивление усилителя рассчитывается по его эквивалентной схеме для области средних рабочих частот. Обычно его можно считать активным. Более подробно выходное сопротивление усилителя будет рассмотрено дальше. 6) Коэффициент усиления по ЭДС сигнала К. При сравнении свойств ряда усилителей коэффициент усиления каскада по напряжению Ки может оказаться малопоказательной величиной. В этих случаях сравнивают выходное напряжение и ЭДС источника входного сигнала. Результатом такого сравнения является коэффициент усиления по ЭДС сигнала:

вьи вых


£и. с

(2. И)

Рис. 2.12. Испытательный сигнал на входе и выходе усилителя при наличии несим.мет-ричных нелинейных искажений

В дальнейшем .мы будем пользоваться коэффициентом Ке только в случаях особой необходимости. Оче-

видно, что /Сг= -г,-тлз- -Ки-

Квх + 1<1. с

Во многих случаях (особенно в ламповых усилителях) коэффициент усиления по напряжению обозначают си.мволо.м К (т. е. без индекса).

7) Нелинейные искажения сигнала. Причиной нелинейных искажений сигнала является кривизна характеристик усилительных приборов и трапсфор.маторов. В результате нелинейных искажений изменяется фор.ма усиливаемого сигнала. Так, например, испытательный сигнал на выходе усилителя (напряжение или ток) может оказаться несинусоидальным при идеальной форме его на входе (рис. 2.12).

Степень искажения формы выходного испытательного сигнала можно оценить при помощи коэффициента гармоник. Он представляет собой квадратный корень из отношения мощности, выделяемой на активной нагрузке все.ми высшими гармоника.ми Рг, к мощности создаваемой первой гар.моникой Рг.

(2.12)

Если сопротивление нагрузки /?„ одинаково для всех гармоник, то:

f4i.

/?„ =



Таким образом, при активной нагрузке справедливы уравнения:

- -- . (2,щ

Для определения амплитуды гармоник выходного тока и напряжения разработаны специальные графические и аналитические методы (см. § 5).

Коэффициент гармоник принято выражать в процентах. У хороших усилителей /Сг=2-5%. Экспериментально коэффициеит гармоник измеряется при помощи специальных измерительных приборов.

8) Частотные искажения сигнала. Частотные искажения возникают в усилителе при усилении сложных реальных сигналов, состоящих из совокупности простейших гармонических составляющих. Мы их назвали рабочими частотами реального сигнала. Суть искажений состоит в неодинаковом усилении колебаний различной частоты.

Причиной неравномерного усиления являются реактивные элементы усилителя. К ним относятся колебательные коитуры, конденсаторы связи, е.мкости монтажа, междуэлектродные емкости усилительных приборов, индуктивности и емкости трансформаторов. В транзисторных усилителях частотные искажения в области верхних рабочих частот могут возникать из-за инерционности свободных носителей заряда.

В результате частотных искажений нарушается нормальное соотношение амплитуд элементарных составляющих усиливаемого сигнала. Поэтому его форма на выходе усилителя оказывается не такой, как на входе, хотя новых частот в составе сигнала не появляется (считаем, что уровень сигнала небольшой и нелинейные искажения отсутствуют).

Наибольший вред от частотных искажений получается в усилителях низкой частоты и в импульсных усилителях. Менее ощутимы они в усилителях колебании высокой и промежуточной частоты.

Наиболее полное суждение о частотных искажениях получается из частотной характеристики усилителя -. Их можно оценивать также при помощи коэффициентов частотных искажений. Эти коэффициенты определяют преимущественно в усилителях низкой частоты.

Коэффициент частотных искажений М равен отношению усиления на средних частотах усилителя к усилению на заданной частоте

. M=. (2.14)

Эту характеристику усилителя часто называют амплитудио-частотиой



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) ( 70 ) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82)