1.2 Амплитудно-частотная характеристика (ачх) и фазочастотная характеристика(фчх)

Рисунок 1.7 Амплитудно-частотная характеристика

Для АЧХ является типичным наличием область средних частот , гдеК почти не зависит от . Также на АЧХ по вертикальной оси используют относительный масштаб, откладывая относительное усиление

ТакаяАЧХ или – называется нормированная.

Частоты, на которых относительное усиление у уменьшается до условного отсчёта d (стандартным уровнем считается d= =0,707), называются граничными частотами. Диапазон частот называется полосой пропускания (ПП) усилителя.

Вследствие спада усиления на краях полосы пропускания не все спектральные составляющие сложного колебания усиливаются в одинаковое число раз. Это приводит к искажениям его формы, которые называются амплитудно-частотными или частотными искажениями. Их оценивают коэффициентом частотных искажений

Его обычно определяют на граничной частоте

(например, для УЗЧ (1,41 раза), для измерительных приборов )

Зависимость от частоты фазового сдвига, вносимого усилителем, называют ФЧХ (или фазовой характеристикой). Появление фазового сдвига между и в идеальном усилителе объясняется задержкой сигнала в усилителе на время t₃. За это время фаза изменится на 2πft₃: ∆φ(ω)=- 2πft₃

Знак “–” отображает отставание по фазе выходное напряжение по сравнению с .

Рисунок 1.8Реальная и идеальная фазочастотная

Характеристика

Графически эту зависимость отображается идеальная ФЧХ. Реальная ФЧХ отличается от идеальной, так как различные спектральные составляющие входного сигнала задерживаются усилителем на различное время, что приводит к возникновению фазочастотных или фазовых искажения.

Частотные и фазовые искажения называются линейными искажениями, так как они создаются ёмкостямиС и индуктивностями L схемы (т.е. линейными элементами). Линейные искажения изменяют форму сложного колебания, а форму гармонического не изменяют.

1.1.2 Переходная, динамическая, амплитудная характеристики. Динамический диапазон

а) б)

в)

Рисунок 1.9 Характеристики: а)-переходная;

б)-динамическая; в)-амплитудная

Переходная характеристика (ПХ) – зависимость от времени входного напряжения усилителя, на вход которого подан мгновенный скачок напряжения, показывает отклик АЭУ на входящее напряжение.

- время нарастания от 0,1 до 0,9U

- время установления от 0,1 до 1U

- относительный выброс(6%)

Переходная характеристика (ПХ) – это временной метод оценки качества АЭУ (АЧХ и ФЧХ – частотный метод оценки).

ПХ прежде всего используют для оценки искажений формы прямоугольных импульсов при усилении.

Динамическая характеристика (ДХ) –зависимость мгновенного значения от мгновенного значения при гармоническом изменении последнего.

Амплитуднаяхарактеристика(АХ) –зависимость амплитуды (или действующего значения) первой гармоники выходного напряжения от амплитуды (или действующего значения) гармонического входного напряжения. Идеальная АХ линейная только на участке АВ. Шумы и помехи приводят к тому, что при на выходе имеется . При - амплитуда выходного сигнала ограничивается и искажается из-за нелинейных искажений, вносимых активными схемы.

Динамический диапазонД – этовыраженное в отношение наибольшего выходного (или входного) напряжение к наименьшему в пределах линейной части амплитудной характеристики:

Обычно для АЭУ: Д=40…60

Чтобы АЭУ мог воспроизвести на выход изменения уровня входного сигнала, необходимо .

Если АХ является нелинейной (логарифмической), то устанавливают два значенияД: Д_вх и Д_выхД_вх Д_вых