Основные технические показатели усилителей:
Коэффициент усиления по напряжению, току, мощности – величина, показывающая во сколько раз напряжение, ток, мощность сигнала на выходе усилителя больше чем на его входе.
Обратный переход:
Входное и выходное сопротивления - сопротивление между входными и выходными зажимами усилителя.
Rвых - выходное сопротивление определяют между выходными зажимами усилителя при отключенном сопротивлении нагрузки.
Выходная мощность – это полезная мощность, развиваемая усилителем в нагрузочном сопротивлении.
Коэффициент полезного действия – позволяет оценивать экономичность усилителя.
Номинальное входное напряжение (чувствительность) - напряжение, которое нужно подать на вход усилителя, чтобы получить на выходе номинальную мощность.
Диапазон усиливаемых частот (полоса пропускания усилителя) – область частот, в которой коэффициент усиления изменяется не больше, чем это допустимо ТУ. В УНЧ – 3 дБ.
Уровень собственных помех усилителя – тепловые шумы, шумы усилительных элементов, помехи из-за пульсаций напряжения питания со стороны внешних электр. и магнит. полей.
При температуре 20-25 градусов шумовое напряжение находим:
Амплитудная характеристика.
Динамический диапазон – отношение амплитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигналов на входе усилителя.
Искажения усилителей.
нелинейные искажения – изменения формы кривой усиливаемых колебаний, вызванное нелинейными свойствами цепи, через которую эти колебания проходят (нелинейность характеристик усилительных элементов, подмагничиванием трансформаторов);
Степень нелинейных искажений усилителя обычно оценивают коэффициентом нелинейных искажений (коэффициент гармоник)
частотные искажения – обусловлены изменением величины Кус на различных частотах ( присутствие в схеме реактивных элементов – конденсаторов, катушек индуктивностей);
Амплитудно-частотная характеристика.
фазочастотные искажения – фазочастоная характеристика.
Типовые функциональные каскады полупроводникового усилителя.
Для получения высоких коэффициентов усиления необходимо каскадное включение нескольких усилителей, обеспечивающее последовательное усиление сигнала до требуемого значения.
Каскадную схему усилителя можно представить в виде трех функционально отличных каскадов усиления: предварительного усилителя (ПрУ), промежуточного усилителя (ПмУ)- и выходного усилителя (мощности) (ВУ).
Предварительный усилитель обеспечивает непосредственную связь источника сигнала и усилительного устройства. Поэтому важнейшее требование, которому он должен удовлетворять,— минимальное ослабление входного сигнала. Для этого ПрУ должен обладать большим входным сопротивлением RBX- Это сопротивление должно быть существенно больше сопротивления Rc источника сигнала, т. е. Rвх>>Rc- В этом случае изменения входного напряжения усилителя будут стремиться к изменению э. д. с. источника в его входной цепи. Основное требование, предъявляемое к ПрУ — обеспечение наибольшего усиления входного сигнала при минимальных его искажениях.
Промежуточный усилитель выполняет роль буферного каскада между предварительным и выходным усилителями. Основная его задача — согласование выхода ПрУ со входом ВУ.
Выходной усилитель предназначен для получения на выходе усилительного устройства мощности, обеспечивающей работоспособность нагрузочного устройства, выполняющего определенные функции. Поэтому в отличие от ПрУ и ПмУ, выходная мощность которых сравнительно невелика, основным параметром ВУ является КПД.
Применяемые на практике транзисторные усилители мощности классифицируют на одно- и двухтактные. Однотактные усилители мощности используют для работы с нагрузочными устройствами, мощность которых составляет единицы ватт. При больших значениях мощности нагрузочных устройств применяют двухтактные ВУ.