Основные параметры и характеристики усилителя

Тема 6 Усилители (У)

Назначение – увеличение мощности электрических сигналов за счет энергии источников постоянного тока.

Основные параметры и характеристики усилителя

Эквивалентная схема усилителя

Любой источник сигнала можно заменить эквивалентным генератором (ГС) с ЭДС e_гс и внутренним сопротивлением R_ГС

u_вх, u_вых, i_вх, i_вых – входные и выходные напряжения и токи

R_ВХ, R_ВЫХ – входное и выходное сопротивления

e_вых – выходная ЭДС усилителя

Основные параметры:

1. Коэффициенты усиления

по напряжению – К_U = u_вых / u_вх

по току – К_I = i_вых / i_вх

по мощности – К_P = p_вых / p_вх = К_U К_I

2. Входное сопротивление R_ВХ – определяет реальный входной сигнал

если R_вх << R_гс то u_вх << e_гс

если R_вх >> R_гс то u_вх @ e_гс

3. Выходное сопротивление R_ВЫХ – определяет реальный выходной сигнал

если R_вых >> R_н то u_вых << e_вых

если R_вых << R_н то u_вых @ e_вых

Следовательно, хороший усилитель должен иметь большое R_вх и малое R_вых, точнее R_вх >> R_гс, а R_вых << R_н

4. Коэффициент нелинейных искажений К_НИ (%) (коэффициент гармоник К_Г – учитывает нелинейные искажения (НИ) – искажения формы сигнала в процессе усиления.

5. Динамический диапазон D (см. АХ).

6. Полоса пропускания – Df (см. АЧХ).

Характеристики:

1. Амплитудная характеристика (АХ) – зависимость выходного напряжения от входного u_вых = f (u_вх)

Динамический диапазон D = u_{вх max} / u_{вх min} = u_{вых max} / u_{вых min} – диапазон изменения u_вх, в котором шумы и нелинейные искажения не превышают допустимых значений.

2. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – зависимость коэффициента усиления от частоты К_f = F (f) при постоянном Uвх

Полоса пропускания – Df = f_В – f_Н – диапазон частот, в пределах которого К_U уменьшается не более чем в Ö2 раз.