- •Усиление сигналов
- •Всостав каждого усилительного каскада обязательно входит собственно усилительный элемент и вспомогательные цепи:
- •Классификация усилителей
- •Энергетические показатели:
- •Спектральные показатели:
- •Временные показатели:
- •Входные и выходные параметры
- •Выходные параметры:
- •Cквозной коэффициент усиления по току:
- •Амплитудная характеристика
- ••Для оценки динамического диапазона (дБ) используют равенство
- •Динамическая характеристика (ДХ) – зависимость мгновенного значения выходной величины (или)
- •В усилителях уровень нелинейных искажений оценивают с помощью коэффициента гармоник:
- •Помехи, фон, шумы
- •Спектральные характеристики
- •Амплитудно-частотные характеристики усилителя
- •ФЧХ, амплитудно-фазовая характеристика –
- •Представив комплексный коэффициент усиления в виде модуля и фазы, исключают переменную и строят
- •Наряду с нелинейными искажениями в усилителе возможны линейные искажения, вызванные наличием
- •Частотные искажения
- •Фазовые искажения определяются отклонением текущего значения угла фазового сдвига , реального усилителя от
- •Временные параметры
- •Между временем установления и верхней граничной частотой по уровню – 3 дБ существует
- •Связь между АЧХ, ФЧХ, ПХ, метод диаграмм Боде
- •Обобщенная эквивалентная схема входной цепи усилителя
- •Эквивалентная схема входной цепи для ВЧ
- •Для построения АЧХ, ФЧХ существует технический прием – метод диаграмм Боде.
- •Динамический режим работы усилителя
- •При выборе положения рабочей точки учитываются:
- •iвых I0 iвых ; uвых U0 uвых ;
- •Входная динамическая характеристика
- •Сквозная динамическая характеристика
- •Режим работы усилительного элемента (режим А)
- •Режим работы усилителя «В»
- •Режим «АB»
- •Режим «С»
- •Режим «D»
Фазовые искажения определяются отклонением текущего значения угла фазового сдвига , реального усилителя от идеальной ФЧХ.
Идеальная ФЧХ – прямая линия.
Спектральные характеристики |
21 |
Временные параметры
Переходная характеристика (ПХ) отражает зависимость мгновенного значения выходного напряжения или коэффициента усиления от времени, при подаче на вход усилителя единичного скачка напряжения.
Спектральные характеристики |
22 |
Между временем установления и верхней граничной частотой по уровню – 3 дБ существует простая связь:
f0,35.
в2 tуст
Время установления N каскадного усилителя можно определить по формуле
tуст tуст12 tуст22 ... tуст2 N ,
Спектральные характеристики |
23 |
Связь между АЧХ, ФЧХ, ПХ, метод диаграмм Боде
Переходную характеристику |
h(t) |
можно получить следующим образом: |
K (0) |
|
1 K (ω)j |
jωt |
|
||
h(t) 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
eω, |
d |
|||
2π |
jω |
где K (ω)j e jωt комплексный коэффициент передачи усилителя, т. е. зная одну из характеристик, всегда можно получить оставшиеся две. Физически это означает, что форма АЧХ, ФЧХ, ПХ определяется одними и теми же элементами схемы.
Спектральные характеристики |
24 |
Обобщенная эквивалентная схема входной цепи усилителя
Эквивалентная схема входной цепи для НЧ
Спектральные характеристики |
25 |
Эквивалентная схема входной цепи для ВЧ
Интегрирующая цепь
Спектральные характеристики |
26 |
Для построения АЧХ, ФЧХ существует технический прием – метод диаграмм Боде.
Рассмотрим конкретные примеры.
Интегрирующая цепь – ФНЧ.
Передаточная функция данной цепи в операторной форме имеет следующий вид:
K( p) |
|
1 |
, |
|
1τ p |
||||
|
|
где τ RC – постоянная времени цепи.
Спектральные характеристики |
27 |
Динамический режим работы усилителя
Выходная цепь |
Нагрузочная характеристика |
усилительного каскада |
усилительного каскада |
E I |
к= |
(R R R ) U |
Iê= |
Eê Uêý |
|
|
|||||
к |
э0 |
кφкэ |
|
R |
|
|
|
|
|
|
Динамический режим работы усилителя |
28 |
При выборе положения рабочей точки учитываются:
•линейность усиления и уровень усиления;
•потребляемая мощность;
•условие эксплуатации У.Э.;
•способ включения У.Э.;
•работа в активном режиме.
Динамический режим работы усилителя |
29 |
iвых I0 iвых ; uвых U0 uвых ;
uвых I0 Rг .
Нагрузочная характеристика транзистора усилительного каскада
Динамический режим работы усилителя |
30 |