Лекция 9. Лекция Основные параметры и характеристики усилителя
 Скачать 63 Kb.
|
|
Лекция 9. Основные параметры и характеристики усилителя: 1. Rвх=U1/I1. – входное сопротивление. Н  а низких частотах – активное. Зависит от частоты.На высоких частотах – комплексное. 2. Rвых=U2xx/I2кз. (хх-холостой ход, кз-короткое замыкание). 3. К – коэффициент усиления, во сколько раз выходной сигнал больше входного. а) Кu=U2m/U1m – по напряжению. б) KI=I2m/I1m – по току. в) Kp=P2/P1 – по мощности. Коэффициент усиления – величина безразмерная, иногда его выражают в относительных логарифмических единицах, которые называют децибелами. При воздействии на усилитель гармонического сигнала, его коэффициент усиления оказывается частотно-зависимым и аналитически выражается комплексной функцией коэффициента передачи, которая называется частотной характеристикой. U1->  U2->   - комплексный коэффициент передачи.4. Зависимость коэффициента передачи от частоты – частотная характеристика. АЧХ: K(j)=  (0<�<�)=*ej(2-1)=K(j)*ej(2-1)ФЧХ: (j)=2-1(0<�<�) Г  рафики усилителя: Идеальный усилитель должен иметь коэффициент усиления К0 на всем диапазоне частот, в реальном же усилителе коэффициент меняется.   ФЧХ говорит о том, что на низких частотах фазовый сдвиг положителен, а на высоких частотах происходит запаздывание (т.е. отрицателен). 5. Амплитудная характеристика усилителя. Uвых=f(Uвх.м); А  мплитудная характеристика.1.Отличия в области малых амплитуд входного сигнала состоят в том, что при отсутствии входного сигнала на выходе имеется некоторый сигнал. Он возникает из-за наличия электромагнитных наводок и собственных шумов на вход усилителя 2.В области больших амплитуд отличия связаны с нелинейностью ВАХ активных элементов. Из ВАХ вытекают основные параметры определяемые по амплитудной характеристике: а.  - динамический диапазон усилителя. Чем больше D, тем он качественнее.Б.Чувствительность. Различают две чувствительности: 1.)Номинальная – величина входного сигнала, при котором на выходе обеспечивается номинальная мощность. 2).Пороговая – минимальный входной сигнал, при котором выходной сигнал однозначно определяется над уровнем шумов усилителя. Пороговую чувствительность определяют, когда:  6. Искажения сигналов в усилителях. Для идеального линейного усилителя форма входного и выходного сигналов должны совпадать. В реальных усилителях этого не происходит. Всякое отклонение формы сигнала на выходе от формы его на входе есть искажение создаваемое усилителем. Искажения бывают: 1.Линейное; 2  .Нелинейное. Нелинейное искажение – это изменения формы сигнала на выходе, которые возникаютза счет нелинейности ВАХ активных металлов. Количественно нелинейные искажения оценивают коэффициентом нелинейных искажений (КНИ).  Л  инейное искажение бывает двух видов:а. Частотное; б. Фазовое; Частотное искажение связано с наличием в схеме усилителя реактивных элементов и возникающих за счет неодинакового усиления различных гармонических составляющих. Фазовое искажение возникает за счет неодинакового фазового сдвига различных гармонических составляющих. Причина этого - наличие реактивных элементов в схеме усилителя. КПД усилителя. КПД играет существенную роль в усилителях мощности.  ;Классификация усилителей. Классификация усилителей может быть произведена по различным признакам: 1.По полосе пропускания и абсолютному значению усиливаемых частот усилители делятся на усилители постоянного тока и усилители переменного тока. Усилители переменного тока в свою очередь делятся на усилители низких частот, широкополосные усилители и на избирательные усилители. а. Усилители постоянного тока – способны усиливать как переменные, так и постоянные составляющие сигнала. У них fн=0; б. Усилители переменного тока – способны усиливать только переменные составляющие сигнала. Fн>0. в. Усилители низких частот – усилители звуковой частоты - fн50 Гц,fв20 кГц; г. Избирательные усилители предназначены для усиления электрических сигналов в относительно узком диапазоне частот. Для них  2.По характеру входного сигнала: а. Усилители непрерывных сигналов; б. Усилители импульсных сигналов. 3.По виду используемых активных элементов: а. Ламповые; б. На биполярных транзисторах; в. На полевых транзисторах; г. На туннельных диодах; д. Параметрические элементы. В них активным элементом является индуктивность и емкость, они могут усиливать электрический сигнал. 4. По числу усилительных каскадов: Под усилительным каскадом понимают совокупность элементов способных усиливать электрические сигналы. а. Однокаскадные; б. Многокаскадные. 5. По виду связи между каскадами: а. Усилители с непосредственной гальванической связью между каскадами: б  . Связь между усилителями осуществляющаяся через RC-элемент: в  . Усилители с трансформаторной связью: Трансформаторная связь обеспечивает гальваническую развязку между каскадами. г  . Усилители с оптоэлектронной связью: О  беспечивает гальваническую развязку между каскадами и в то же время обеспечивает полную передачу сигнала от одного каскада к другому по переменной и постоянной составляющей. Многокаскадные усилители. Одиночный усилительный каскад имеет небольшой коэффициент усиления (10-100). Для получения больших значений коэффициента усиления применяют многокаскадные усилители: М  ногокаскадные усилители представляют собой каскадное соединение усиленных каскадов.   - комплексный коэффициент передачи i-го каскада.Подсчитаем общий комплексный коэффициент передачи i-го каскада:  Полоса пропускания многокаскадного усилителя составленного из N одинаковых каскадов, всегда меньше однокаскадного, и определяется выражением:  
|