Основные характеристики преобразования усилителей электрических сигналов

Усилители электрических сигналов и их классификация.

Усилителем электрических сигналов называется устройство, которое позволяет при наличии на его входе сигнала с некоторым уровнем

мощности получить на выходной нагрузке тот же сигнал, но с большим уровнем мощности. Усилители находят широкое применение в различных областях науки и техники. В состав усилителя входят усилительный (активный) элемент, пассивные элементы и источник питания. Назначение усилительного элемента - преобразование электрической энергии источника питания в энергию усиливаемых сигналов. Усиливаемый сигнал, подаваемый на вход усилителя, осуществляет управление процессом преобразования этой энергии. В результате выходной сигнал является функцией входного сигнала. Мощность выходного сигнала за счет энергии источника питания во много раз больше мощности усиливаемого сигнала. Мощность усиленных сигналов выделяется в нагрузке, которую включают в выходную цепь усилителя. Пассивные элементы усилителя служат для обеспечения нужного режима работы усилительного элемента и для некоторых других целей.

Усилитель можно представить в виде четырехполюсника 2, к входным зажимам которого подключен источник сигнала 1, а к выходным - нагрузка 3 (рис.)

Усилители можно условно подразделить на три типа: усилители напряжения, тока и мощности.

По характеру усиливаемых сигналов различают усилители гармонических и импульсных сигналов. По диапазону и абсолютным значениям усиливаемых частот сигнала - усилители постоянного тока (полоса частот от нулевой до верхней рабочей точки), переменного тока, высокой частоты, промежуточной частоты, низкой частоты (усилители звуковой частоты), широкополосные усилители. В зависимости от используемых усилительных элементов - транзисторные, ламповые, диодные, магнитные и др. В зависимости от используемых межкаскадных связей бывают усилители с гальванической связью; с резисторно-емкостной (RC) связью; с трансформаторной связью; со связью через колебательный контур.

Характеристики преобразования показывают, как преобразуется

входной сигнал в зависимости от параметров усилителя.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя — это зависимость модуля коэффициента усиления от частоты входного сигнала.

Фазочастотная характеристика — зависимость угла сдвига фазы между выходным и входным напряжениями от частоты. В ряде случаев для наглядности строят фазовые характеристики отдельно для области низких и области верхних рабочих частот.

Амплитудно-фазовая характеристика — это построенная в полярной системе координат зависимость коэффициента усиления и фазового сдвига усилителя от частоты. Она объединяет в себе амплитудно-часстотные и фазочастотные характеристики усилителя и представляет собой годограф

комплексного коэффициента K(jω).

Амплитудная характеристика — зависимость амплитудного значения напряжения первой гармоники выходного напряжения от амплитуды синусоидального входного напряжения.

Переходная характеристика — зависимость от времени выходного напряжения усилителя, на вход которого подан мгновенный скачок

напряжения. Эта характеристика дает возможность определить переходные искажения, которые в области малых времен характеризуются фронтом выходного напряжения и оцениваются временем установления и выбросом, временем задержки по уровню от 0 до 0,5.

Дата добавления: 2015-05-06