Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Основные параметры усиления ЭУ
|
|
Основными параметрами ЭУ являются: усилительные, частотные, предельные, шумовые, параметры нелинейных искажений.
Усилительные параметры - это коэффициенты усиления по напряжению, току или мощности, определяемые соответственно
Частотные параметры –определяются видом и формой АЧХ, т.е. зависи-мостью коэффициента усиления (или выходного напряжения) от частоты усиливаемого сигнала в пределах полосы пропускания усилителя, ограничи-ваемой нижней fн и верхней fв частотами, на которых усиление падает от среднего (номинального) значения на допустимую величину (обычно в 1, 7 раза), определяемую назначением усилителя: УПТ, УНЧ, УВЧ, ШПУ, УПУ и т. д. (рис.2).
fн fв fо
Рис.2. Вид АЧХ электронных усилителей различного назначения
Предельные параметры: допустимые максимальные значения входного сигнала (при заданном коэффициенте усиления) и напряжения источника питания.
Шумовые параметры: коэффициент шума или уровень собственных шумов на выходе усилителя, мешающий усилению слабых сигналов и определяе-мый физикой усилительных приборов.
Параметры нелинейных искажений: в различных усилителях имеют раз-личные наименования. В УНЧ – это обычно т.н. коэффициент гармонических составляющих, (гармоник), кратных частоте усиливаемого сигнала и искажа-ющих его форму, и которые воспринимается непосредственно ухом как иска-жение передаваемого звука. В УВЧ в основном опасны т. н. комбинационные составляющие (например, второго, третьего и т.д. порядков), нарушающих достоверность слабой полезной информации.
2
Логарифмическая оценка параметров усиления.
В усилительной технике преимущественно используют логарифмические единицы измерения параметров, которые очень удобны по следующим трем причинам:
а)акустическая – звуковое давление воспринимается человеческим ухом не пропорционально абсолютной его величине, а пропорционально логарифму звуковой энергии, поэтому мощные раскаты грома при грозе или интенсивное звуковое давление музыки на дискотеках, в 100 тыс. раз превышающее звук нормальной речи, не повреждают слуховые центры уха;
б)математическая – операция умножения больших и громоздких числовых величин в логарифмических единицах заменяется на операцию сложения простых величин;
в)приборная – логарифмическая шкала, например, в характериографе, компактно умещается на экране малых геометрических размеров прибора.
Наглядным примером в этом отношении является нижеследующая Таблица.
Таблица взаимосвязи некоторых линейных и логарифмических значений
| К, раз | 0, 5 | 1 | 2 | 10 | 100 | 1000 | 10000 | ||
| Кu, Кi дБ | - 6 | 0 | 6 | 20 | 40 | 60 | 80 | ||
| Кр, дБ | - 3 | 0 | 3 | 10 | 20 | 30 | 40 |
Ku (дБ) = 20lg Ku; Ki (дБ) = 20lg Ki; Kp (дБ) = 10lg Kp.
3.
Усилители с обратными связями (ОС). Эмиттерный повторитель.
Для улучшения параметров усилителей в них часто применяют обрат-ные связи.
Обратной связью называется воздействие выходного сигнала усилителя на его вход.
Существует отрицательная обратная связь ( ООС ) и положи-тельная (ПОС).
При ООС напряжение обратной связи вводится на вход усилителя в противофазе со входным напряжением, а при ПОС – в фазе с ним.
Общая функциональная схема усилителя с цепью обратной связи β
Здесь β - коэффициент передачи цепи ОС:
, (1)
где Uос – напряжение, подаваемое цепью ОС на вход усилителя.
Усилитель с цепью ОС усиливает сигнал Uвх ос, равный сумме входного Uвх и добавленного цепью ОС Uβ =Uос = β Uвых:
Uвх ос = Uвх + Uос = Uвх +β Uвых
Тогда при ПОС коэффициент усиления усилителя с цепью ОС.
КОС = КПОС = Uвых ос / Uвх = К / (1 - К β), (2)
где К = Uвых / Uвх - коэффициент усиления усилителя без цепи ОС;
γ = Uвх ос/ Uвх – глубина обратной связи;
Uвх ос - входное напряжение усилителя с цепью ОС.
Из анализа (2) видно, что при ПОС Кос > К, но при ООСКос < К и формула (2) при ООС приобретает вид:
КООС = К / (1 + К β), где
Uвх ос = Uвх - Uос = Uвх -β Uвых
Отметим, что при К β = 1ПОС приводит к самовозбуждению усилителя,
превращая его в генератор, так как в этом случае в формуле (2) КОС=∞.
Чаще применяются ООС, которые, в зависимости от способа подачи сигнала обратной связи на вход усилителя, именуются параллельными или последовательными как по току, так и по напряжению. Их действие сводится в основном к следующему: уменьшается общий коэффициент усиления 
усилителя; повышается стабильность усиления при изменении температуры и режима транзистора; снижается уровень нелинейных искажений; изменяются необходимые в схемах входные и выходные сопротивления.
В инженерной практике наиболее распространены две схемы обратных связей – ООС по напряжению и ООС по току.