Переходная характеристика (ПХ) – зависимость от времени входного напряжения усилителя, на вход которого подан мгновенный скачок напряжения, показывает отклик АЭУ на входящее напряжение.
- время нарастания от 0,1 до 0,9U
- время установления от 0,1 до 1U
- относительный выброс(6%)
Переходная характеристика (ПХ) – это временной метод оценки качества АЭУ (АЧХ и ФЧХ – частотный метод оценки).
ПХ прежде всего используют для оценки искажений формы прямоугольных импульсов при усилении.
Динамическая характеристика (ДХ) –зависимость мгновенного значения от мгновенного значения при гармоническом изменении последнего.
Амплитуднаяхарактеристика(АХ) –зависимость амплитуды (или действующего значения) первой гармоники выходного напряжения от амплитуды (или действующего значения) гармонического входного напряжения. Идеальная АХ линейная только на участке АВ. Шумы и помехи приводят к тому, что при на выходе имеется . При - амплитуда выходного сигнала ограничивается и искажается из-за нелинейных искажений, вносимых активными схемы.
Динамический диапазонД – этовыраженное в отношение наибольшего выходного (или входного) напряжение к наименьшему в пределах линейной части амплитудной характеристики:
Обычно для АЭУ: Д=40…60
Чтобы АЭУ мог воспроизвести на выход изменения уровня входного сигнала, необходимо .
Если АХ является нелинейной (логарифмической), то устанавливают два значенияД: Двх и ДвыхДвх Двых
1.1.3 Нелинейные искажения(НИ)
Это изменения формы колебания, обусловленные кривизной характеристик транзистора, диода, ИМС и других элементов. Им подвержено даже гармоническое колебание (на выходе АЭУ получим не только первую гармонику, но и высшие)
Коэффициентом гармоник называется отношение эффективного (действующего) значения суммы высших гармоник к эффективному значению его первой гармоники
Иногда используют только вторую гармонику: . В звуковых сигналах НИ воспринимается как хрип или дребезжание. При они почти незаметны на слух. В высокочастотных усилителях: при , а в усилителе многоканальной связи при (во избежание взаимных помех каналов)
Во всяком усилителе НИ увеличивается при приближении амплитуды к максимальному значению , при котором , называется номинальным (а также и соответствующая мощность).
1.1.4 Коэффициент полезного действия
Это отношение номинальной выходной мощности, отдаваемой в нагрузку, к суммарной мощности, потребляемой им от всех источников питания
Мощность потерь в усилителе.
1.1.5 Собственные помехи
Усилитель передаёт на выход не только усиленный полезный сигнал, но и нежелательные колебания, возникшие внутри него – собственные помехи:
· фон
· наводки
· шумы
· дрейф нуля (для УПТ)
Фон – колебания с частотой питающей сети или кратное ей.
Обычно попадают в каскады усилителя из цепей питания из-за недостаточного сглаживания пульсаций, в ламповых каскадах дополнительно – цепи накала катодов переменным током.
Источники наводок: трансформатор источника питания, провода электросети, электроустановки.
Для количественной оценки фона и наводок используется отношения их напряжения на выходе усилителя к выходному номинальному напряжению. Для качественных усилителей: -60…-70.
Собственные шумы – хаотическое движение носителей заряда в электропроводящих материалах.
Для количественной оценки применяют коэффициент шума и отношение сигнал/шум. Если генератор входного сигнала отключён, то к усилителю подключено лишь его сопротивление Rг, которое даёт тепловые шумы, мощность которых усиливается
Для RГ его шумовая ЭДС определяется формулой Найквиста:
постояннаяБ
Сигнал/шум – отношение к суммарному напряжению шумов на выходе. Учтём, что шум как отношение мощностей равен отношению квадратов соответствующих шумовых напряжений
Дрейф нуля (в УПТ) – медленное изменение из-за нестабильности напряжения питания и характеристик транзистора. Количественно его оценивают напряжением или током дрейфа, пересчитанным к входу.