3) Выходная мощность

Выходная мощность – это полезная мощность, развиваемая усилителем в нагрузочном сопротивлении, определяемая равенством:

где - амплитудное значение выходного напряжения.

2) Амплитудно-частотная характеристика

Коэффициент передачи усилителя зависит от частоты подаваемого на вход напряжения. Сигналы одной и той же амплитуды с разными частотами усиливаются по разному. Это связано с тем, что в усилителе присутствуют реактивные элементы, например, емкости p-n-переходов транзистора, сопротивление которых зависит от частоты. Зависимость коэффициента передачи от частоты отражается амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ). АЧХ усилителя постоянного тока показана на рис. 13.2.

АЧХ усилителя постоянного тока характеризуется двумя параметрами. Первый параметр – коэффициент передачи на нулевой частоте . Второй параметр – верхняя частота полосы пропускания . При этом под полосой пропускания усилителя понимают интервал частот, для которого коэффициент передачи . Как видно из рис. 13.2 коэффициент передачи усилителя постоянного тока уменьшается при увеличении частоты.

Рис. 13.2 АЧХ усилителя постоянного тока

АЧХ усилителя переменного тока показана на рис. 13.3.

Рис. 13.3 АЧХ усилителя переменного тока

АЧХ усилителя переменного тока на нулевой частоте имеет коэффициент передачи равный нулю. Далее на средних частотах АЧХ нарастает до максимального значения и на высоких частотах коэффициент передачи снова стремится к нулю. АЧХ усилителя переменного тока характеризуется максимальным коэффициентом передачи , нижней и верхней частотами полосы пропускания и . Чтобы получить значения частот полосы пропускания нужно на оси ординат отметить точку и провести параллельно оси абсцисс прямую линию. Точки пересечения этой линии с графиком АЧХ дают частоты полосы пропускания и .

3) Фазо-частотная характеристика

Усилитель, как любое физическое устройство реагирует на входной сигнал с запаздыванием. Это запаздывание выражается в том, что выходное напряжение отстает от входного. Так как в теории усилителей рассматриваются гармонические сигналы, то величина запаздывания измеряется разностью фаз выходного и входного напряжений. Зависимость этой разности фаз от частоты называют фазо-частотной характеристикой (ФЧХ).

ФЧХ усилителя постоянного тока показана на рис. 13.4. ФЧХ усилителя постоянного тока начинается в нуле и затем убывает до значения . На частоте значение ФЧХ равно . Отрицательные значения ФЧХ означают, что выходной сигнал отстает от входного. Убывание ФЧХ означает, что отставание увеличивается при повышении частоты.

Рис. 13.4 ФЧХ усилителя постоянного тока

ФЧХ усилителя переменного тока показана на рис. 13.5.

Рис. 13.5 ФЧХ усилителя переменного тока

4) Переходная характеристика

Переходная характеристика – это изменение выходного напряжения усилителя во времени при подаче на его вход некоторого постоянного напряжения (обычно подают единичный сигнал). Переходная характеристика усилителя постоянного тока показана на рис. 13.6.

По переходной характеристике можно определить несколько основных параметров усилителя:

* Время переходного процесса – это величина t_p, которая показывает через сколько времени на выходе усилителя установится постоянное напряжение.

* Величина перерегулирования d – это величина максимального отклонения выходного напряжения усилителя над установившимся значением (k₀U_in) после переходного процесса.

Переходная характеристика связана с частотными характеристиками.

Рис. 13.6 Переходная характеристика