|
1) Коэффициент усиления:
1.1 Коэффициент усиления по напряжению
KU=Uвых m / Uвх m = Uвых / Uвх (1)
1.2 Коэффициент усиления по току
KI=Iвых m / Iвх m = Iвых / Iвх (2)
1.3 Коэффициент усиления по мощности
KP= Рвых/Рвх = KU·KI (3)
Коэффициент усиления напряжения (KU) показывает во сколько раз Uвых больше Uвх.
Кроме относительных единиц измерения полученных по формулам (1,2,3) существуют логарифмические единицы измерения – называемые децибелы:
KU (ДБ) = 20 lg KU
KI (ДБ) = 20 lg KI
KP(ДБ) = 10 lg KP
Например:
|
Громкость
|
Ku (ДБ)
|
0
|
1
|
2
|
3
|
10
|
20
|
40
|
60
|
80
|
|
Напряжение
|
Ku
|
1
|
1,12
|
1,26
|
1,41
|
3,16
|
10
|
100
|
103
|
104
|
Выражение Ku в ДБ связано с тем, что ухо человека реагирует на звуковые колебания в соответствии с логарифмическими законами.
2) Диапазон усиливаемых частот (полоса пропускания по частоте) – это интервал частот, для которых изменение коэффициента усиления Ku не превышает √2 раз.
Диапазон усиливаемых частот удобно показывать и определять по амплитудно-частотной характеристике (АЧХ)
АЧХ – это математическое или графическое представление зависимости коэффициента усиления от частоты.
АЧХ → Ku = f (F)
Пример АЧХ усилителя:
√2 раз взят, потому что при изменении тока в телефоне в √2 раз и не более, человеческое ухо не реагирует на изменения громкости.
Непрямолинейность АЧХ говорит о наличии частотных искажений.
Частотное искажение – это различный коэффициент усиления для разных частот.
Частотные искажения обусловлены реактивными сопротивлениями цепей.
Xс = 1/(2πfC)
XL= 2πfL
Частотные искажения характеризуются коэффициентом частотных искажений:
MF=KU0/KUF,
где KU0 – коэффициент усиления на частоте F0;
KUF - коэффициент усиления на частоте F;
Частотные искажения называются линейными искажениями, поскольку они вызываются линейными элементами L и С. Эти же элементы вызывают фазовые искажения сигнала при усилении.
Фазовые искажения – это различный сдвиг фаз Uвых от Uвх при разных частотах.
Существуют нелинейные искажения, они обусловлены нелинейными элементами цепи (пример – полупроводниковые приборы). Нелинейные элементы вызывают искажения формы сигнала.
Все виды искажений характеризуются своими коэффициентами.
3) Динамический диапазон входных напряжений удобно определять и показывать на амплитудных характеристиках Uвых m = f (Uвх m) – это зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного.
Пример амплитудной характеристики.
D = Uвх m max / Uвх m min – определение динамического диапазона входных напряжений
4) КПД усилителя
η = Рвых / Рист,
где Рвых – мощность сигнала на выходе;
Рист – мощность выделяемая источником.
|
.png)