Основные технические показатели и характеристики

Усилителей.

       Важнейшими техническими показателями усилителя являются:

1. Коэффициенты усиления (по I,U и P);

2. Входное и выходное сопротивления;

3. Выходная мощность;

4. Коэффициент полезного действия;

5. Диапазон усиливаемых частот;

6. Динамический диапазон амплитуд;

7. Нелинейные, частотные и фазовые искажения.

Коэффициенты усиления.

Коэффициентом усиления называется величина, показывающая, во сколько раз сигнал на выходе усилителя больше, чем на его входе.

                      

В многокаскадном усилители

     ,

где - число каскадов усиления.

В электронике получил распространенный способ выражения усилительных свойств в логарифмических единицах – децибелах (ДБ).

;

 

 

Входное и выходное сопротивления.

       Входное сопротивление представляет собой сопротивление между входными зажимами усилителя.

Оно равно ;

Выходное сопротивление  определяют между выходными зажимами усилителя ;

Рис. 2.

 

Выходная мощность.

       Выходная мощность- это полезная мощность развиваемая усилителем в нагрузке.

При активной характеристике нагрузки мощность равна

                                           ;

Коэффициент полезного действия.

       К.п.д. есть отношения полезной мощности в нагрузке к мощности потребляемой от всех источников питания

                                               

Диапазон усиливаемых частот.

       Диапазоном усиливаемых частот, или полосой пропускания усилителя, называется та область частот, в которой коэффициент усиления изменяется не более чем это допустимо по техническим условиям.

 

Динамический диапазон амплитуд.

       Графическая зависимость выходного напряжения усилителя от его входного напряжения на некоторой неизменной частоте сигнала получила название амплитудной характеристикой.

Рис. 2.

Отношение амплитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигналов на входе усилителя называют динамическим диапазоном амплитуд D.

                                           .         

Нелинейные искажения в усилителях.

       Нелинейные искажения представляют собой изменение формы кривой усиливаемых колебаний, вызываемое нелинейными свойствами цепи, через которую эти колебания проходят.

Степень нелинейных искажений оценивается коэффициентом нелинейных искажений или коэффициентом гармоник.

                                        

 - сумма электрических мощностей, выделяемых на нагрузке гармониками.

Для активной нагрузки

                      

Для многокаскадного усилителя

                      

В усилителях контр.- измерительной аппаратуры  составляет десятые доли процента.     

Частотные искажения.

       Частотными называются искажения, обусловленные изменением величины коэффициента усиления на разных частотах.

Частотные искажения, вносимые усилителем, оценивают по его амплитудно-частотной характеристике, представляющей зависимость коэффициента усиления от частоты.

Рис. 3.

 

Степень искажений на отдельных частотах выражают коэффициентом частотных искажений М, равным отношению:

                                               

Обычно наибольшие искажения возникают на границах диапазона частот

и .

Коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя равен произведению коэффициента частотных искажений отдельных каскадов

                                          

Его удобно выражать в ДБ .

Для контрольных измерений аппарата коэффициент частотных искажений должен составлять десятые и даже сотые доли ДБ.

Частотные искажения всегда сопровождаются фазовыми искажениями.

 

Фазовые искажения.

       Фазовые искажения оцениваются по фазочастотной характеристике, представляющей график зависимости угла сдвига фаз  между входным и выходным напряжения усилителя от частоты.

Рис. 4.

Реальная ф.ч.х. (кривая 2) отличается от идеальной (кривая 1). Это означает, что различные спектральные составляющие входного сигнала задерживаются усилителем на различное время.