.

Основные механические показатели усилителей

  • 1. Входные параметры:  Напряжение, ток, мощность во входной цепи, при которой усилитель отдает в нагрузку заданную мощность RВХ  усилителя. 
  • 2. Выходные параметры: Мощность отдаваемая в нагрузку или напряжение или ток, развиваемые в нагрузке. RВХ  усилителя. 
  • 3. Коэффициенты усиления: Сквозной коэффициент усиления по напряжению: В общем случае коэф. усиления – комплексная величина  
  • 4. Частотные и фазовые характеристики.

Поскольку можно отдельно рассматривать модуль и аргумент комплексного:

  • Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – это зависимость модуля коэффициента усиления от частоты.
  • Фазочастотная характеристика (ФЧХ) – это зависимость аргумента коэффициента усиления от частоты, или другими словами, это зависимость фазового сдвига  между выходным и входным сигналами от частоты.  АЧХ и ФЧХ измеряются при входном гармоническом сигнале с фиксированной амплитудой и начальной фазой.
  •  Диапазон рабочих частот У – это диапазон от  до  в пределах которого абсолютное значение кэффициента усиления находится в пределах заданного допуска (± 3 дБ = 0.707).
  • Коэффициент частотных искажений – задается для контрольной частоты,  
  • Таким образом, сигнал, проходя через усилитель, подвергается частотным искажениям. Частотные искажения появляются из-за неравномерности АЧХ и нелинейности ФЧХ, в результате чего сигналы на различных частотах усиливаются не пропорционально друг другу и запаздывают на разное время.

Поскольку частотные искажения возникают из-за наличия в схеме реактивных элементов, то частотные искажения еще называют линейными искажениями, поскольку они не сопровождаются появлением новых составляющих.

  • 5. Амплитудная характеристика Это зависимость выходного напряжения (тока) от входного напряжения (тока). -определяется собственными шумами; -определяется допустимой величиной нелинейных искажений; Верхний перегиб вызывается перегрузкой усилительного элемента.- Динамический диапазон У:
  • 6. Нелинейные искажения в Усилителе. Возникают из-за нелинейности характеристик усилительных элементов (транзисторов, ламп). Нелинейные искажения характеризуются появлением новых составляющих в выходном сигнале, частоты которых отсутствовали во входном сигнале. Таким образом сигнал на выходе устройства будет состоять из постоянной составляющей и гармонического сигнала с удвоенной частотой, т.е. налицо нелинейные искажения – появление новых спектральных составляющих. В общем случае имеет место сложная зависимость между входным и выходным сигналами, в результате чего выходной сигнал состоит из постоянной составляющей и гармонических составляющих с частотами, кратными частоте входного сигнала: Численно нелинейные искажения оцениваются с помощью коэффициента гармоник:  -амплитуда напряжений соответствующих гармоник. Таким образом, величина линейных и нелинейных искажений характеризует точность воспроизведения  формы входного сигнала.
  • 7. Входное и выходное сопротивления Усилителя. По правилам входное и выходное сопротивления в общем случае комплексные величины. На средней частоте их можно с достаточной степенью точности принять чисто активными Выходное сопротивление  легко определить, используя  закон Ома для полной цепи. 
  • 8. Шумы в усилителях. Электрические флуктуации на выходе усилителя при отсутствии входного сигнала , характеризуют собственные шумы усилителя. Природа шума различна:
  • тепловой шум, который обусловлен тепловыми флуктуациями электронов в любом проводнике с сопротивлением . Действующее значение шумовой ЭДС в полосе частот 
  • дробовый шум, который возникает из-за флуктуаций инжекции и экстракции в эмиттерном и коллекторном переходе;
  • рекомбинационные шумы, возникающие из-за флуктуации  процессов рекомбинации и генерации носителей внутри базы;
  • избыточный шум(фликкер-эффект),возникает за счет флуктуаций токов утечки в поверхностных слоях полупроводников.

Для оценки шумовых свойств транзисторов служит коэффициент шума, который определяется так же , как и для четырёхполюсников:; - мощности шумов и сигналов на входе и выходе.