Политех в Сети

Сайт для Учебы

5.1. ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЕЙ

Рейтинг пользователей: / 6
ХудшийЛучший 

Основным показателем усилителя электрических сигналов является его коэффициент усиления. Коэффициент усиления усилителя напряжения равен отношению выходного напряжения к входному напряжению.

Коэффициент усиления усилителя тока равен отношению выходного тока к входному току.

Коэффициент усиления усилителя мощности равен отношению выходной мощности к входной мощности.

Для оценки коэффициента усиления по мощности часто пользуются не отношением значений мощностей, а логарифмической единицей отношения – Бел. Изменение мощности в Белах определяется следующим выражением:

. (5.1)

Чаще пользуются меньшей единицей – децибелом, который равен десятой части Бела. Коэффициент усиления по мощности в децибелах равен:

. (5.2)

Так как мощность пропорциональна квадрату напряжения, то при оценке коэффициента усиления по напряжению в децибелах выражение для коэффициента усиления запишется в следующем виде:

. (5.3)

В общем случае коэффициент усиления является комплексной величиной, так как выходное напряжение отличается от входного напряжения не только по амплитуде, но и по фазе:

, (5.4)

(5.5)

Где – разность фаз между выходным и входным напряжениями.

Зависимость модуля коэффициента усиления от частоты называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) усилителя:

. (5.6)

описание: 4 описание: 4

А б

Рис.5.2. Амплитудно-частотная (А) и фазовая (Б) характеристики усилителя

Полосой пропускания усилителя называется диапазон частот, на границах которого модуль коэффициента усиления уменьшается в раз по сравнению с максимальным значением коэффициента усиления.

Фазово-частотной или фазовой характеристикой усилителя называется зависимость угла сдвига фаз между выходным и входным напряжениями от частоты:

. (5.7)

Амплитудно-частотная характеристика усилителя напряжения и один из возможных примеров фазовой характеристики показаны на рис. 5.2.

Амплитудной характеристикой усилителя называется зависимость амплитуды выходного напряжения усилителя от амплитуды входного напряжения при постоянной частоте входного сигнала.

описание: 4

Рис. 5.3. Реальная и идеальная амплитудная характеристика

Реальная и идеальная амплитудные характеристики показаны на рис. 5.3. Реальная амплитудная характеристика отличается от идеальной в области малых сигналов из-за собственных шумов усилителя, а в области больших сигналов – из-за нелинейности активного элемента.

Переходная характеристика усилителя представляет собой отклик усилителя на напряжение в виде единичного скачка. Она характеризует усилитель в переходном режиме при усилении импульсных сигналов. Единичный скачок на входе и переходная характеристика усилителя показаны на рис. 5.4.

описание: 4

Рис. 5.4. Единичный скачок напряжения и переходная характеристика усилителя

Входное сопротивление усилителя – это отношение изменения входного напряжения усилителя к изменению входного тока.

Выходное сопротивление усилителя – это отношение изменения выходного напряжения усилителя к изменению выходного тока.

Динамический диапазон усилителя оценивается величиной в пределах которой усилитель является линейным устройством.

, (5.8)

Минимальное напряжение на входе, при котором усиливаемый сигнал различим на фоне помех.