Основные параметры усилителей

Коэффициент усиления усилителя может быть по напряжению KИ, по току KI, и по мощности KP.

Коэффициент усиления показывает, во сколько раз напряжение, ток или мощность на выходе усилителя больше соответствующих значений на его входе.

Основные параметры усилителей , Основные параметры усилителей , Основные параметры усилителей

Коэффициент усиления можно выразить в децибелах:

Основные параметры усилителей

(децибел – логарифмическая единица измерения, используемая для измерения отношения двух значений какой-либо величины. В радиотехнике децибелы применяются для измерения усиления). Измерение коэффициента усиления в логарифмических единицах вызвано физической особенностью нашего слуха. С изменением физической силы звука субъективное ощущение громкости меняется пропорционально не силе звука, а логарифму его изменения:

Основные параметры усилителей ; Основные параметры усилителей ; Основные параметры усилителей .

Усиление или ослабление на 1 дб примерно соответствует наименьшему измерению силы звука, которое ощущает человеческое ухо.

При нескольких каскадах усилителя их общий коэффициент усиления равен:

Основные параметры усилителей

или в децибелах:

Основные параметры усилителей

Номинальная выходная мощность – наибольшая мощность, отдаваемая усилителем в нагрузку, при которой искажение не превышает заданной величины:

Основные параметры усилителей , ВА

ZН – полное сопротивление нагрузки в Омах. Нормальная выходная мощность составляет 0,1 от PН.

Полоса пропускания частот (полоса пропускания) – это область частот, в пределах которой изменение коэффициента усиления не выходит за пределы допустимого. Обычно, на граничных частотах fmax и fminдопускается уменьшение коэффициента усиления на 3 дб по сравнению с величиной его на средних частотах.

Амплитудно – частотная характеристика – зависимость коэффициента усиления от частоты или зависимость выходного напряжения от частоты. Строится частотная характеристика в логарифмическом масштабе: по оси абсцисс откладывают логарифмы частот, по оси ординат – значение

Основные параметры усилителей

где: UВЫХ – выходное напряжение на данной частоте,

UВЫХ1000 – выходное напряжение на частоте 1000 Гц.

Частотные искажения – искажения, обусловленные и вызываемые непостоянством коэффициента усиления на разных частотах. Степень искажения на отдельных частотах выражается коэффициентом частотных искажений, равным отношению коэффициента усиления на средней частоте к коэффициенту усиления на данной частоте. Коэффициент частотных искажений в области низких звуковых частот равен:

Основные параметры усилителей

в области верхних звуковых частот:

Основные параметры усилителей

где KС, KН, KBкоэффициенты усиления на средних, нижних и верхних частотах.

Нелинейные искажения — искажения, обусловленные наличием в схеме усилителя нелинейных элементов (транзистор, электронная лампа, трансформатор). Нелинейные искажения проявляются в том, что на выходе усилителя возникают новые частоты (гармоники и комбинационные токи), которых не было на входе. Коэффициент нелинейных искажений равен отношению корня квадратного из суммы квадратов выходных напряжений высших гармоник, возникающих в результате нелинейных искажений, к выходному напряжению основной частоты при подаче синусоидального сигнала на вход усилителя:

Основные параметры усилителей

Для передачи сигналов от одного каскада к другому применяются различные схемы связи. Основные схемы связи: прямая (гальваническая), резисторно-ёмкостная, трансформаторная, дроссельная и резисторно – трансформаторная. Название усилительного каскада определяется применяемой в нём схемой связи.

Гальваническая связь между каскадами применяется в усилителях постоянного тока; такое соединение осуществляется с помощью активных сопротивлений.

Каскад с резисторно – ёмкостной связью называется резисторным. Нагрузкой усилительного элемента служит активное сопротивление RН, на котором выделяется усиленный сигнал. Разделительный конденсатор СPпреграждает путь постоянному току, но в то же время обладает малым сопротивлением для тока усиливаемого сигнала. Такой усилитель прост по схеме, не требует дефицитных и дорогостоящих деталей и обеспечивает равномерное усиление в полосе частот от 30 до 15000 Гц. Недостатками его являются: значительная величина выходного сопротивления, что исключает возможность работы последующего каскада с входными токами, необходимость большого напряжения анодного питания. В таком каскаде используются триоды с большим статическим коэффициента усиления ? или пентоды.

В дроссельном каскаде усиления низкой частоты в качестве анодной нагрузки лампы применяют дроссели низкой частоты с сердечником, имеющие примерно 10-20 тыс. витков для получения индуктивности в несколько десятков генри. Большая индуктивность необходима для получения усиления. Активное сопротивление обмотки дросселя невелико, поэтому потеря питающего анодного напряжения небольшая, что является достоинством дроссельного усилителя, Недостатком дроссельного усилителя является несколько большая величина частотных искажений, чем в усилителях на сопротивлениях. Нужно использовать триоды с большим ? или пентоды.

В трансформаторном каскаде усилителя низкой частоты в качестве нагрузки применяется трансформатор с сердечником из стальных пластин. Это дорогой усилитель, имеющий большие габариты и вес. К достоинствам трансформаторного усилителя относится большой коэффициент усиления и малое выходное сопротивление, что позволяет использовать следующий каскад в режиме работы с токами сетки и легко осуществить симметричный (двухтактный) выход.

Выбор соответствующего коэффициента трансформации позволяет создать для усилительного элемента наивыгоднейшую нагрузку и получить на нагрузке возможное наибольшее напряжение и мощность. Поэтому трансформаторная схема связи наибольшее применение находит в оконечных каскадах усилителей.

Напряжение источника питания может быть выбрано несколько меньшим. В трансформаторном усилителе напряжения низкой частоты могут быть использованы триоды с небольшим коэффициентом усиления ? .

Каскад с резисторно – трансформаторной связью имеет те же достоинства, что у дроссельного и трансформаторного усилителя. Недостатком его является уменьшение коэффициента усиления за счет снижения крутизны характеристики ? из-за падения постоянного анодного напряжения в сопротивлении RН и за счет шунтирования анодной цепи лампы этим сопротивлением.

Случайные записи:

Основные параметры операционного усилителя


Похожие статьи:

Добавьте постоянную ссылку в закладки. Вы можете следить за комментариями через RSS-ленту этой статьи.
Комментарии и трекбеки сейчас закрыты.