Качественные показатели

В процессе усиления сигнал искажается. Степень искажения сигнала характеризуется качественными показателями. Сюда входят следующие показатели качества усиления сигнала.

1. Частотные искажения. Они проявляются в неодинаковом усилении различных частот, входящих в состав сложного сигнала. На рис.2.59 представлена нормированная амплитудно-частотная характеристика усилителя. Коэффициент усиления на средних частотах принят равным 1.

Диапазоном рабочих частот является интервал f_н … f_в. Идеальная характеристика 1 представляет собой прямую линию параллельную оси частот (К = 1). Реальные характеристики 2 и 3 демонстрируют ограничение

Рис. 2.59. Амплитудно-частотные характеристики усилителей

рабочего диапазона частот интервалами f_н … f_в и f_н … f_в'.

Частотные искажения характеризуются коэффициентами частотных искажений на низких и верхних частотах.

М_н = К_с/К_н ; М_в = К_с/К_в,

где М_н и М_в – коэффициенты частотных искажений на низкой и высокой частотах при заданных их значениях f_{н зад.} и f_{в зад};

К_с – коэффициент усиления на средних частотах;

К_н и К_в - коэффициенты усиления на частотах f_{н зад.} и f_{в зад}.

2. Нелинейные искажения. При нелинейном усилении сигнала изменяется его спектральный состав. Если на вход усилителя подать чисто гармоническое напряжение, выходной сигнал будет содержать не только его первую гармонику, но и высшие гармонические составляющие. Нелинейные искажения характеризуются коэффициентом гармоник:

К_г = ,

где U₁, U₂, U₃, … - действующие значения напряжений соответствующих гармоник выходного сигнала.

Абсолютные энергетические показатели

Данная группа показателей дает информацию о величине мощности сигнала на нагрузке усилителя, при каких условиях ее можно получить и насколько экономично работает усилитель.

1. Номинальная выходная мощность Р_ном.. Это максимальная мощность, отдаваемая усилителем в нагрузку, при которой коэффициент гармоник достигает предельно допустимого значения.

2. Входное R_вх и выходное R_вых сопротивления усилителя.

3. Чувствительность усилителя. Она характеризуется минимальной ЭДС генератора, способной вызвать появление выходного сигнала усилителя, различимого на фоне его собственных шумов.

4. Потребляемая мощность. Это мощность, которую потребляет усилитель от источника питания с нормативным напряжением при формировании сигнала с номинальной выходной мощностью.

5. Коэффициент полезного действия усилителя. Определяется, как отношение номинальной выходной мощности к потребляемой. Может быть выражен в процентах.

2.6.2. Основные характеристики усилителей Амплитудная характеристика

Амплитудная характеристика представляет собой зависимость выходного напряжения усилителя от входного, рис.2.60.

Рис. 2.60. Амплитудная характеристика усилителя.

При постоянной частоте сигнала идеальная амплитудная характеристика – прямая линия, проходящая через начало координат.

Реальная характеристика имеет 2 изгиба:

- нижний, определяющийся уровнем собственных шумов U_ш;

- верхний, обусловленный перегрузкой активных элементов.

Динамический диапазон усилителя:

Д =

Динамический диапазон может быть выражен в децибелах: Д[дБ] = 20 lg[Д].