книги из ГПНТБ / Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536

1. ЧТО ТАКОЕ

В общем случае под;

ЭЛЕКТРОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ?

усилителем

подразумевается

устройство,

в котором вход­

ной сигнал управляет потоком выходной энергии источника

питания. В усилителе обязательно энергия

источника питания

преобразуется

в энергию,

отдаваемую им в полезную

нагруз­

ку.

Мощность выходной величины (выходного сигнала) всег­

да выше мощности

входного сигнала, поэтому всякий усили­

тель - прежде

всего, усилитель мощности,

и это его

главная

отличительная

особенность.

Если нет источника питания и нет усиления мощности на

выходе, такое

устройство

не является усилителем. Например,

трансформатор повышающий выходное напряжение в

Л ,-раз,

не является усилителем.

В трансформаторе

происходит преоб­

разование

энергии

входного напряжения, т. е. энергия

самого

входного

сигнала,

а не энергии источника питания. Часть

этой энергии

теряется (КПД трансформатора), поэтому мощ­

Например,

если на вход

усилителя подано синусоидаль -

ное

напряжение

с частотой

£

и амплитудой

(Убх^мв,

а на выходе (за счет

источника питания) будет получено так­

же

синусоидальное напряжение той

же частоты, но с ампли -

тудой

10 в, то

можно

сказать, что

входной сигнал

усилен в

К раз,

где

Uftx

Ш оЧ 200Q ,

5

2.

КАКИМИ ОСНОВНЫМИ

Для оценки технических

ЮТОЯ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОН -

личных усилителей, работа-

НЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ ?

ющих в установившихся ре-

жимах,

приняты следующие

основные показатели.

А. К о э ф ф и ц и е н т

у с и л е н и я

у с и л и ­

т е л я . Отношение выходного

сигнала к входному

К*

Абмх.

А вх

Более подробно см. п. 3

у с и л и т е л я .

Б. Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь

Минимальная величина

входного сигнала Д, при котором вы­

ходной сигнал достигает н о м и н а л ь н о г о

значе -

ния, следовательно

п

Д 8ых.цом.

Д г

К

В. Ч а с т о т н а я

х а р а к т е р и с т и к а

у с и л и т е л я .

Зависимость коэффициента усиления усили­

теля от частоты усиливаемого сигнала (см, п. 7)

к - - ? м

нш

К - - Ш -

Частотная

характеристика определяет

частотные искажения

усилителя.

х а р а к т е р и с ­

Г. Ф а з о - ч а с т о т н а я

т и к а у с и л и т е л я . Определяет

фазовые искажения,

вносимые

усилителем, и характеризуется

зависимостью угла

t ^ F

M

или

¥ - F, (<^)

См. п. 12,14.

п р о п у с к а н и я

у с и л и т е —

Д. П о л о с а

J. я. Интервал частот

от

СО, до Ы2

(

1 в пре­

делах которых коэффициент усиления уменьшается не более

допустимого. Обычно

не более

Ко//2

(0,10?(<о)

. С м .п. 10.

Е. А м п л и т у д н а я

х а р а к т е р и с т и к а

у с и л и т е л я .

Зависимость выходного

сигнала

от вход­

ного, например

U был =

F(U ex)

-

3.

ЧТО ТАКОЕ КОЭФФИЦИЕНТ

Коэффициентом усиления

ТЫ УСИЛЕНИЯ ПО НАПРЯЖЕ-

усилителя называют отно -

НИЮ, ТОКУ И МОЩНОСТИ ?

шение выходного сигнала

А

к входному А

вх

. В

дых

J

ние

величина комплексная

•

общем

случае это от ноше -

•

tak'X

Если, например. А^-йзхО1**

(

о. Atw*-- Rsn»

то

,

гд е ’ Й.Ьх » Абых и }<

-

модули соответственно

вход­

ной и выходной величины и модуль

коэффициента

усиления|

'S='91L-'Si

- фазовый угол между входной и выходной

величи­

нами.

В частных случаях,

когда

усиливаются сигналы

низкой

частоты,

обычно пользуются модулем коэффициента усиления.

В зависимости от характера входного и выходного сигна­

лов

различают:

Ки

-

коэффициент усиления по напряжению

I/

-

.

|' и~ 0«*

'

Ki

— коэффициент

усиления

по

току

Кр

- коэффициент по мощности

Iс

_ £ьмх

,

•V" Рвх

Коэффициент усиления -

величина безразмерная.

Когда входной и выходной сигналы неоднородны или ког­

да входная и выходная величины

относятся не

к усилителю

(например, четырехполюсник),

то отношение выходной вели -

чины к входной называется

коэффициентом передачи.

Коэффициент передачи является величиной размерной, на­

пример:

.

Зеих

мя,

ft

U 4-х.

8

/

4. ЧТО ТАКОЕ КОЭФФИЦИЕНТ

Если входная и выход-

ПЕРЕДАЧИ ?

ная величины неоднородны,

например,

входной сигнал-

напряжение

11вх

» а вы -

ходной сигнал — выходной ток

J 6ь1Х , то отношение выходной

величины к входной называют коэффициентом передачи

N ' U **•

vug.

в

3. ЧТО ОЗНАЧАЮТ НОМИНАЛЬ-

Номинальные пара -

НЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЯ?

метры усилителя опре­

деляются номинальным

режимом его работы. Номинальным

режимом считают такой

режим,

при котором усилитель длительно выдает максималь -

ный не

искаженный сигнал при минимальном входном сигнале,

допустимыми

искажениями и нагревом

его

элементов,

не пре­

вышающими установленных значений.

Номинальные величины отмечаются

индексом

,

напри-

_

„

ном*

^

мер, номинальная выходная мощность - Р

ном

. Номинальное

выходное напряжение -

..

:

I)

номинальное входное

напряжение

- i i

w ном. вы х.'

и т. Д.

U вх. ном.

6. ЧТО ТАКОЕ ЧУВСТВИТЕЛЬ­

Чувствительность уси­

НОСТЬ УСИЛИТЕЛЯ ?

лителя выражается отно­

шением

Йбих.ноц

К

чем больше

коэффициент усиления,

тем меньше

Д

, при

где

р

- частота у

силиваемого сигнала.

Реальный

усилитель не

одинаково усиливает сигналы разлнч-