Глава вторая
Качественные показатели аналоговых электронных устройств
(амплитудная характеристика, нелинейные искажения, динамический диапазон)
Амплитудная характеристика представляет собой зависимость амплитуды первой гармоники выходного напряжения (тока) от амплитуды входного сигнала.
Динамический диапазон D определяется отношением максимального входного напряжения, при котором нелинейные искажения на выходе не превышают допустимый уровень (Uвхmax ), к минимальному входному
напряжению при заданном отношении сигнал/шум на выходе (Uвхmin ):
D =Uвхmax /Uвхmin .
Нелинейные искажения на выходе в случае, когда сопротивление нагрузки не зависит от частоты и имеет одно и то же значение на частотах всех гармонических составляющих, можно описать, например, коэффициентом гармоник
|
P |
+ P |
+... |
|
|
Im |
2 + Im |
2 |
+... |
|
||||
кг = |
2 |
|
3 |
|
|
= |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
= |
|
|
P1 |
|
|
|
|
Im |
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||
|
|
|
U |
2 |
+U |
2 |
+... |
|
|
|
|
|
||
|
|
= |
|
|
m2 |
|
|
m3 |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
Um |
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
где P1, P2 , P3 - мощность первой, второй и т.д. гармоник;
Im1 , Im2 , Im3 - амплитуда тока первой, второй и т.д. гармоник;
Um1 ,Um2 ,Um3 - амплитуда напряжения первой, второй и т.д. гармоник.
Другой способ задания уровня нелинейных искажений состоит в том, чтобы определить по амплитудной характеристике, как зависит коэффициент усиления от амплитуды входного сигнала, и задать значение Uвхmax , при котором коэффициент усиления станет меньше, чем при малом
сигнале (линейное усиление) на заданное число децибел («сжатие»).
Для «идеального» линейного усилителя динамический диапазон по входу совпадает с динамическим диапазоном по выходу.
13