Коэффициент усиления

Классификация аналоговых электронных усилителей

Запоминающие устройства

Запоминающие устройства (ЗУ) составляют самостоятельный широко развитый класс микросхем средней, большой и сверхбольшой степени интеграции. Используются для записи, хранения и выдачи данных. По функциональному назначению запоминающие устройства можно разделить на следующие категории:

а) оперативные запоминающие устройства (ОЗУ, или RAM – random access memory ‑ память произвольной выборки) предназначены для хранения переменной информации: программ и чисел, необходимых для текущих вычислений. Такие ЗУ позволяют в ходе выполнения программы заменять старую информацию новой. По способу хранения информации ОЗУ разделяют на статические и динамические;

б) постоянные запоминающие устройства (ПЗУ, или ROM ‑ read only memory – память только для чтения) — матрицы пассивных элементов памяти со схемами управления, при выключении питания информация не разрушается. Постоянные ЗУ предназначены для хранения постоянной информации: подпрограмм, микропрограмм, констант и т. п.

6 Лекция 6. Основныехарактеристики аналоговыхэлектронных устройств

Содержание лекции:

– классификация аналоговых электронных усилителей;

– основные технические показатели и характеристики аналоговыхэлектронных устройств.

– обратные связи в усилителях.

Цели лекции:

- изучитьклассификацию аналоговых электронных усилителей;

- изучить основные технические показатели и характеристики аналоговыхэлектронных устройств

– изучить влияние обратных связей в усилителях.

Аналоговые электронные устройства (АЭУ) – это устройства, предназначенные для обработки непрерывных сигналов. АЭУ делятся на усилители и устройства на основе усилителей.

Электронный усилитель электрических колебаний – это устройство для увеличения мощности сигнала за счет энергии источника постоянного напряжения. Устройства на основе усилителей делятся на устройства аналоговой обработки сигналов, преобразователи сопротивлений и генераторы сигналов.

Усилители классифицируются по нескольким признакам:

- по диапазону усиливаемых частот: усилители постоянного тока (УПТ), усилители переменного тока;

- по виду амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) усилители переменного сигнала делятся на: УНЧ или УЗЧ ‑ усилитель низких или звуковых частот; УВЧ – усилитель высоких частот; широкополосные усилители (ШПУ); избирательные усилители или узкополосные;

- по роду усиливаемых сигналов они делятся на УПТ (усилитель постоянного тока), усилитель гармонических (синусоидальных) колебаний и усилитель импульсных сигналов;

- по режиму работы усилителя – на усилитель тока, усилитель напряжения и усилитель мощности;

- по элементной базе – на ламповые, транзисторные, интегральные и оптоэлектронные;

- по способу межкаскадной связи – с гальванической (непосредст-венной) связью, с резистивно-емкостной (RC) связью и с трансформаторной связью.

- по назначению и области применения – микрофонные, трансляционные, измерительные, радиолокационные, малошумящие, многоканальные, высоколинейные и т. д.

Кроме рассмотренных основных признаков классификации могут использоваться и другие: например, по типу питания, числу каскадов, конструктивному или технологическому исполнению и др.

6.2 Основные технические показатели и характеристики аналоговыхэлектронных устройств

6.2.1 Номинальная выходная мощность , где и - значения при допустимых нелинейных искажениях; сигнала;

Коэффициент усиления – важнейший количественный показатель работы усилителя. Коэффициент усиления напряжения К_u=U_вых/Uвх;коэффициент усиления тока К_i=I_вых /I_вх; коэффициент усиления мощности .

Общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления каскадов

Коэффициент усиления К выражается безразмерной величиной либо в децибелах(дБ) .

Коэффициент усиления К является комплексной величиной, так как выходной сигнал отличается от входного по фазе.

В общем виде, например, для напряжения

,где К – модуль , ‑ разность фаз входного и выходного сигнала.

6.2.3 Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)

Амплитудно-частотная характеристика (рисунок 6.1,а – это зависимость коэффициента усиления сигнала К от частоты f К = F₁(f).

По АЧХ определяются параметры:

а) полоса пропускания ;

б) f_н и f_в – нижняя и верхняя граничные частоты усиления;

в) М_f – коэффициент частотных искажений на заданной частоте f

. Частотные искажения являются линейными, т.е. форма сигнала не меняется.

6.2.4 Фазо-частотная характеристика (ФЧХ) (см.рисунок 6.1,б) – это зависимость сдвига фазы сигнала от частоты f , – это угол между входным и выходным сигналом.

6.2.5 Амплитудная характеристика при постоянной частоте (рисунок 6.2).

Здесь в точке А при U_выхmin= U_помех. В точке B на входе U_вхmin,когда сигнал можно различить на фоне помех. На участке ВС имеет место линейное усиление, то есть форма сигнала не меняется. В точке С начинается нелинейное усиление, U_выхmax ограничивается заданным уровнем нелинейных искажений.

Амплитудная характеристика дает возможность оценить предельное значение амплитуды входного сигнала, соответствующее границе линейного усиления. По этой характеристике определяется динамический диапазон усилителя D

D_дБ=20 lg (U_вхmax /U_вхmin).

На участке CD нелинейные искажения возникают за счет нелинейности характеристик транзистора и проявляются в искажении формы сигнала, которые оцениваются коэффициентом нелинейных искажений n или клирфактором , где U₂, U₃ – высшие гармоники, U₁ – первая гармоника (полезная). В спектре выходного сигнала появляются новые высшие гармоники, которые искажают сигнал.

6.2.6 Коэффициент полезного действия усилителя h – отношение номинальной выходной мощности, отдаваемой в нагрузку, к суммарной мощности, потребляемой им от всех источников питания h =Р_н/Р_S

Дата добавления: 2017-02-01