3. Коэффициент усиления по мощности.

К_р = Р_вых / Р_вх

где, Р_вых – активная мощность, выделяемая в нагрузке, Р_вх – мощность, потребляемая входной цепью усилителя.

Эти коэффициенты связывает соотношение:

К_u  К_i = К_р

Выходной мощностью Р_вых усилителя или его номинальной мощностью называют полезную мощность, которая выделяется на нагрузке R_н при заданном уровне нелинейных искажений:

Р _вых = U²_{вых max} / R _н

где, U_{вых max} - максимально допустимое действующее значение выходного напряжения.

Коэффициент полезного действия усилителя позволяет оценить его экономичность, он равен

= Р_вых / Р_потр  100%

где, Р_потр – мощность, потребляемая от источников питания усилителя.

Входное сопротивление усилителя:

R_вх=dU_вх/di_вх

т.е. сопротивление со стороны входных зажимов усилителя.

Со стороны выходных зажимов усилитель можно представить источником напряжения с э.д.с. е, пропорциональной u_вх, и выходным сопротивлением R_вых, т.е. R_вых – это сопротивление усилителя относительно выходных зажимов.

Частотной характеристикой усилителя (или амплитудно-частотной) называется зависимость коэффициента усиления (модуля) от частоты.

В реальных усилителях эта характеристика имеет вид (рис. 1):

К_u,

о тносит. един.

1

Кн₀

Кu_н Кu_в

1

f , Гц

f_н f_в

Рис.1 Частотная характеристика усилителя.

Полоса частот ∆f (полоса пропускания), в которой Кu изменяется в допустимых пределах, ограничена высшей и низшей граничными частотами f_в и f_н, т.е. ∆f= f_в - f_н.

Мерой частотных искажений, определяющих граничные частоты усилителя, служит коэффициент частотных искажений М, равный отношению коэффициента усиления Кu_о на средних частотах к коэффициенту усиления на граничной частоте Кu_н или Кu_в, т.е.

М_н = Кu_о / Кu_н или М_в = Кu_о / Кu_в

Обычно допустимые значения коэффициентов частотных искажений не превышают величину .

Полоса частот для усилителей низкой частоты составляет, например, от 50~150 Гц до 5~10 кГц.

Амплитудной характеристикой называют зависимость выходного напряжения усилителя U_вых от величины входного напряжения на средних звуковых частотах.

Амплитудная характеристика (рис. 2)

Uвых, B

C

B

Uвых_max

Uвых_min A

A^/

Uш Uвх_min Uвх_max Uвх, мВ

Рис. 2 Амплитудная характеристика усилителя.

Амплитудная характеристика усилителя (рис.2) имеет несколько участков: участок АА^/, обусловленный внутренними шумами усилителями и помехами; прямолинейный участок А-В – рабочий участок характеристики; и участок ВС, обусловленный нелинейностью усилительных элементов при большом уровне сигнала.

Минимальный уровень выходного полезного сигнала Uвых min должен в 2-3 раза превышать уровень шума усилителя Uш. На рабочем участке характеристики в силу его линейности коэффициент усиления К_о=const и выходное напряжение усилителя пропорционально входному (линейный режим работы). Точка В характеристики соответствует предельно допустимому значению выходного напряжения Uвых_max. При дальнейшем увеличении амплитуды входного напряжения появляются значительные искажения формы выходного сигнала, так называемые нелинейные искажения усилителя.