1.1.4.2. Динамический диапазон
Различают динамический диапазон усилителя и динамический диапазон сигнала, оцениваемых по АХ усилителя.
Динамический диапазон усилителя – отношение на выходе усилителя максимального уровня сигнала к минимальному при определенных критериях качества
D = U2MAX/U2MIN
или
Динамический диапазон сигнала – превышение его максимального значения звукового давления P2MAX над минимальным P2MIN, выраженное в децибелах, при условии, что вероятность выхода за пределы допустимого не превышает 2%.
DC = 20 lg(P2MAX/P2MIN) = 20…65 дб.
1.1.4.3 Линейные искажения
Линейные искажения изменяют форму усиливаемого сигнала, обусловлены влиянием реактивных элементов усилителя / конденсаторов и катушек индуктивности / и бывают трех видов: частотные, фазовые и переходные.
Частотные искажения – искажения формы сигнала, обусловленные нарушением соотношения амплитуд элементарных составляющих усиливаемого сложного сигнала на различных частотах, определяемых с помощью АЧХ усилителя. Частотные искажения принято характеризовать коэффициентом частотных искажений, определяемого отношением коэффициента усиления на средних частотах KC усилителя к коэффициенту усиления К на интересуемой частоте, то есть для KUC=KC и KU=K имеем:
М = КС / К
Фазовые искажения – искажения формы сигнала, обусловленные фазовыми сдвигами между различными гармоническими составляющими усиливаемого сигнала, определяемых с помощью ФЧХ усилителя.
Ухо человека фазовых искажений не воспринимает. Поэтому при расчете усилителей звуковой частоты фазовые искажения не учитываются.
Переходные искажения – искажения, возникающие в усилителе при усилении импульсных сигналов, обусловленные переходными процессами, происходящими в различных цепях усилителя при быстрых изменениях величины входного напряжения и количественно оцениваемые переходной характеристикой.
1.1.4.4 Полоса пропускания
Полоса пропускания – разность граничных частот на высокой fВ.Г. и низкой fН.Г. частотах, в пределах которой коэффициент частотных искажений М не превышает заданного значения
f = fВ.Г. - fН.Г.
Обычно коэффициент частотных искажений в полосе пропускания нормируют условием
М 2 = 1.41
При большой величине М в области полосы пропускания частотные искажения становятся заметными на слух.
В расчетах значения граничных частот определяют отношениями:
МН = КС / КН = 2; МВ = КС / КВ = 2 ,
где индексы «н» и «в» обозначают нижнюю и верхнюю частоты.
Следовательно полоса пропускания усилителей определяется коэффициентом усиления по амплитуде на уровне 0,707 от КС, т.е.
КН = КС/2 = 0,707КС ; КВ = КС/2 = 0,707КВ
1.1.4.5 Нелинейные искажения
Нелинейные искажения – искажения, возникающие в процессе усиления сигнала, обусловленные наличием нелинейных участков вольт-амперной характеристики / ВАХ / усилительного элемента и оцениваемые с помощью АЧХ и ДХ по коэффициенту гармоник для синусоидального усиливаемого сигнала.
Коэффициент гармоник – отношение среднеквадратичной суммы действующих значений напряжения или тока высших гармоник сигнала, появившихся в результате нелинейных искажений, к действующему значению напряжения или тока основной частоты / первой гармоники /, то есть
или
