2. Основные эксплуатационные показатели усилителей и их характеристика.
1. Коэффициент усиления – безразмерная величина, показывающая во сколько раз амплитуда сигнала на выходе усилителя больше, чем на его входе. Усилители бывают усилителями напряжения, тока или мощности.
К оэффициент усиления по напряжению:
Коэффициент усиления по току:
Коэффициент усиления по мощности:
Для многокаскажных усилителей общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Для трехкаскадного усилителя:
=
Докажем данное утверждение для двухкаскадного усилителя.
1
2
U1вх U1вых = U2вх U2вых
По определению:
= U2вых/U1вх = U2вых/U2вх U1вых/ U1вх .
= U1вых/ U1вх, = U2вых/U2вх, следовательно,
=
ll
2. Чувствительность усилителя – это минимальное напряжение на входе усилителя, начиная с которого усилитель начинает усиливать входные сигналы.. Чувствительность называют номинальным входным напряжением и измеряют в милливольтах (мВ) и микровольтах (мкВ).
3. Диапазон усиливаемых амплитуд (динамический диапазон) – это те значения амплитуд сигнала на входе усилителя, которые не искажаются при усилении.
Динамический диапазон равен отношению максимального ( ) и минимального ( ) значений амплитуд входного сигнала, которые не искажаются усилителем. Динамический диапазон обозначают символом (Д) и вычисляют по формуле:
Д =
Динамический диапазон может быть очень велик, поэтому на практике его оценивают в логарифмических единицах – децибелах по формуле:
Д дБ=20 lg
Наример, если Д=100000, то ДдБ = 100 дб.
4. Диапазон рабочих частот (полоса пропускания) – это те значения частот входного сигнала, в пределах которых коэффициент усиления не уменьшается ниже уровня 0,7.
Те значения частот, для которых коэффициент усиления равен 0.7, называются граничными частотами. При этом минимальная частота называется нижней граничной частотой, а максимальная – верхней граничной частотой.
Интервал граничных частот называется полосой пропускания усилителя.
В паспортных данных на усилитель полоса пропускания задаётся указанием граничных частот. Пример: нижняя граничная частота 20 Гц, верхняя граничная частота 20000 Гц, полоса пропускания 20 Гц – 20000 Гц будет составлять 19800 Гц, а в паспорте усилителя будет написано:
Полоса пропускания 20 – 20000 Гц
5. Выходная мощность усилителя – это мощность, которую усилитель отдает в нагрузку. Выходная мощность – это полезная мощность усилителя. Обозначается символом Р и определяется (при активном сопротивлении нагрузки) по формуле:
Р =
V – напряжение на нагрузке,
R – активное сопротивление нагрузки.
Различают номинальную и максимальную мощность усилителя.
Номинальная – это такая выходная мощность, при которой нелинейные искажения, вносимые усилителем в выходной сигнал, не превышают 5%.
Максимальная – это такая выходная мощность, при которой нелинейные искажения, вносимые усилителем в выходной сигнал, не превышают 10%.
6. Коэффициент полезного действия усилителя (КПД). Обозначается символом (эта малая), выражается в процентах и вычисляется по формуле:
= 100%.
– выходная мощность,
– мощность, потребляемая усилителем
от всех источников питания.