22. Основные показатели усилителей.

Коэффициент усиления. Для объективной оценки работы усили­телей вводят ряд показателей и характеристик.

Одним из важнейших показателей является коэффициент усиления К. При этом различают коэффициенты усиления по напряжению К_и, по току K_j и по мощности К_р, определяемые соответственно как

Очевидно, что произведение K_jK_u=K_F. Очень часто, говоря о коэф­фициенте усиления усилителя К, полагают, что К≡К_ц. Если применяется многокаскадная схема усиления с n-каскадами, то общий коэф­фициент усиления всей схемы равен , где К_i - коэффициент усиления i-го каскада. Выражение (3.5) справед­ливо для любого из коэффициентов усиления (3.4). Учитывая физио­логические особенности восприятия человеком звука, коэффициент усиления удобно выражать в логарифмических единицах, а именно, в децибелах (дБ). При этом имеют место следующие соотношения:

К дБ	1	3	6	20	40
КI,U	1,12	1,41	2	10	102
кР	1,25	2	4	102	104

В таблице даны некоторые численные сравнительные значения коэф­фициентов усиления, выраженные в дБ и относительных единицах.

Несложно показать, что общий коэффициент усиления многокас­кадного усилителя, выраженный в дБ, будет представлять собой сум­му коэффициентов усиления отдельных каскадов, также выраженных в дБ. Действительно,

В ходное и выходное сопротивление. Важным параметром любого усилителя, рассматриваемого как четырехполюсник (рис. 3.4), является его комплексное входное сопротивление При анализе ра­боты усилителя напряжения низкой частоты в диапазоне малых входных сигналов его входное сопротивление обычно полагают чисто активным и обозначают последнее, как уже указывалось выше при рассмотрении эквивалентных схем усилителя, R_вх. Сопротивление R_вх определяет ту часть напряжения источника сигнала, которая выделяется непосредст­венно на входе усилителя. На рис. 3.5 представлена эквивалентная схема входа усилителя, на основании которой можно записать следующее со­отношение U₁=E_гR_вх/(R_г+R_вх)= E_г/(1+ R_г/R_вх). Это соотношение показыва­ет, что только при выполнении неравенства R_вх >> R_г напряжение на входе усилителя U₁ практически равно эдс источника сигнала. Комплексное выходное сопротивление усилителя Z_вых определяется отношением (рис. 3.4) и также, как и для входного сопротивления, час­то полагается активным и равным R_вых (рис. 3.5).

Для высокочастотных усилителей важным становятся реактивные составляющие, и поэтому для анализа их работы необходимо исполь­зовать комплексные величины и , которые в этом случае на­зываются соответственно входным и выходным импедансами.

23. Предварительный усилитель. Принципиальная и эквивалентная схемы.

У силитель – электронное устройство, служащее для увеличения энергии или мощности электрического сигнала без внесения в него заметных искажений. Простейший электронный усилитель представляет собой линейный активный четырехполюсник, содержащий усилительный элемент, работающий в линейном режиме, и источник питания. К входу такого четырехполюсника подключается источник сигнала, а к его выходу – требуемая нагрузка. В блок схеме такого усилителя (на рис. 3.1) P₀ – мощность, потребляемая усилителем от источника питания; P₁ -- входная мощность, получаемая усилителем от источника сигнала; P₂ – мощность отдаваемая усилителем на нагрузку. Основным свойством электронного усилителя является его способность увеличивать энергию или мощность входного сигнала, поэтому должно выполняться равенство P₁<P₂. Из-за потерь энергии в пассивных и активных элементах усилителя имеет место и другое соотношение P₂<P₀, тогда мощность потерь будет

Коэффициент полезного действия (кпд) усилителя η по определению равен

Чаще всего значение η находиться в пределах от 0,2 до 0,7 в зависимости от конкретного назначения усилителя.

Э лектронные усилители применяются в различных устройствах радиоэлектроники. При этом могут использоваться самые разнообразные источники усиливаемых сигналов и нагрузки. Рассмотрим соответствующие этим случаям эквивалентные схемы усилителей, определив предварительно такие понятия, как генератор (источник) напряжения (эдс) и генератор тока (рис. 3.2)

Д ля идеальных генераторов напряжения и тока справедливы определения: генератором напряжения называется такой источник постоянного или переменного напряжения, внутреннее (выходное) сопротивление которого R_Г→0, а генератором тока – такой источник, постоянного или переменного тока, внутреннее сопротивление которого R_Г→∞. Очевидно, что эквивалентные схемы реальных генераторов напряжения и тока будут иметь вид, показанный на рис. 3.2.

Если входное сопротивление R_Вх усилителя значительно превышает выходное сопротивление источника сигнала R_Г, то считается, что усилитель управляется напряжением (рис.3.3 а, в). Если входное сопротивление усилителя значительно меньше, чем выходное сопротивление источника сигнала, то усилитель управляется током (рис.3.3 б, г). Если выходное сопротивление усилителя намного меньше сопротивления нагрузки, то он является источником напряжения (рис. 3.3 а,г), а если намного больше – то усилитель можно рассматривать как источник тока (рис. 3.3 б,в).