13.2. Классификация и основные показатели усилительных устройств

Многоканальные телекоммуникационные системы представляют собой большие технические комплексы, в состав которых входят функциональные уз­лы различного назначения и сложности. Среди них особое место занимают усилительные устройства.

Усилительные устройства МСП предназначены для:

а) компенсации затухания сигнала в каналах и трактах передачи, а также в отдельных блоках МСП;

б) усиления сигналов до уровней, необходимых для нормальной работы первичных преобразователей сигналов.

Обобщенная структурная схема усилительного устройства (УУ) показана на рис. 8.3 Основным блоком УУ является усилительный элемент (УЭ), кото­рый обеспечивает усиление мощности входного сигнала, поступающего от ис­точника сигнала (ИС) через согласующую цепь связи (ЦС). Усиление мощнос­ти сигнала по закону сохранения энергии должно происходить за счет преобразования мощности, потребляемой (отбираемой) от источника питания (ИП). Усиленная мощность входного сигнала через выходную ЦС поступает в нагрузку (Н). Для получения значительного усиления мощности УУ строится по многокаскадной схеме.

Отсюда

Рис. 8.3 Рис. 8.4

Типовые эквивалентные схемы нагрузки, представляемой в виде = + + , показаны на рис. 8.5 (а, б, в). Использование той или иной схемы зависит от конкретного вида нагрузки, а также от влияния паразитных элементов схемы.

Усилительные устройства классифицируют по ряду признаков.

1. По характеру передаваемых сигналов различают усилители аналоговых и импульсных сигналов (см. рис. 1.3—1.5).

2. По спектру усиливаемых частот сигнала:

а) усилители постоянного тока (они усиливают сигналы, у которых нижняя граничная частота спектра = 0);

б) усилители переменного тока (когда > 0).

3. По виду частотной зависимости коэффициента передачи:

а) усилители с равномерной частотной характеристикой (ЧХ) в полосе час­ тот (рис. 8.6, зависимость 1);

б) частотно-зависимые усилители (кривые 2, 3);

в) широкополосные ( кривые 1,2,3);

г) узкополосные ( , кривая 4).

Рис. 8.5 Рис. 8.6

4. По применению в составе МСП различают усилители индивидуальные, групповые, линейные, вспомогательные. Индивидуальный усилитель предна­значен для усиления индивидуального сигнала в соответствующем диапазоне частот. Например, индивидуальный усилитель телефонного сигнала должен обеспечивать передачу в полосе частот от 0,3 до 3,4 кГц. Групповой усилитель обеспечивает усиление групповых сигналов, несущих информацию о несколь­ких индивидуальных сигналах. Линейные усилители предназначены для передачи групповых сигналов в линейном спектре частот по линии связи. Вспомогатель­ный усилитель служит для передачи служебных сигналов, которые обеспечива­ют нормальную работу МСП (например, служебную связь для обслуживающего персонала МСП, работу некоторых устройств автоматического регулирования параметров отдельных блоков МСП и т.п.).

5. По типу применяемых усилительных элементов:

а) ламповые (для больших мощностей);

б) транзисторные (на биполярных и полевых транзисторах);

в) интегральные.

6. По конструктивному исполнению различают усилители:

а) на дискретных элементах;

б) на интегральных схемах.

7. По типу согласующих цепей связи в многокаскадном УУ:

а) с непосредственными связями;

б) с емкостной или трансформаторной связью;

в) со сложными четырехполюсными согласующими цепями.

Качественные показатели УУ характеризуются практически тем же набором параметров, что и каналы передачи. Один из них — коэффициент полезного дей­ствия (КПД) , равный отношению мощности усиленного сигнала переменно­го тока , которая определяется в выходной цепи последнего усилительного элемента к мощности, которая потребляется от ис­точника питания выходным (оконечным) каскадом или всеми каскадами усиления . Стабильность того или иного показателя усилителя является некоторой функцией от ряда дестабилизирующих факторов

Литература :

Осн. 1. [ 41-67 ]

Доп. 1. [ 293-21 ]

Контрольные вопросы

1. Каково назначение усилителей в многоканальных системах передачи?

2. Что называется амплитудно- и фазо-частотной характеристиками усили­теля?

3. Как количественно определяются АЧИ уси­лителя?

4. Классификация усилителей аппаратуры многоканальных систем передачи.

5. Групповой усилитель.

6. Индивидуальный усилитель тональных частот.

7. Групповой усилитель на интегральной микросхеме.