Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей

Допустимое значение частотных искажений может суще-

ственно различаться в зависимости от назначения усилителя. Для

усилителей звуковых частот допустимые искажения составляют

около 3 дБ, что соответствует M = 2 . При этом мощность на

выходе усилителя уменьшается в 2 раза, т.е. на 6 дБ. Поэтому

полосу частот усилителя обычно определяют граничными часто-

тами f H и f В , где коэффициент усиления снижается до уровня

0,707К, т.е. в 2 раз. Например, радиовещательный тракт выс-

шего класса имеет полосу усиливаемых частот 30...15000 Гц при

неравномерности частотной характеристики на краях диапазона

6 дБ и в средней части не более 2 дБ. Для усилителей, использу-

емых в измерительной технике, допустимые частотные искаже-

ния определяются соответствующей погрешностью прибора и

могут составлять десятые или сотые децибела.

Следует отметить, что определение полосы пропускания уси-

ности на входе, т.е. а л = 10 lg Pвх Pвых . Частотная характеристи-

ка затухания цепи и усиления усилителя для этого случая приве-

дена на рис. 3.3.

– 21 –

Рис. 3.3. Частотная характеристика линейного элемента

Рис. 3.4. Нормированные частотные характеристики усилителя

переменного тока в относительных (а) и в логарифмических (б) единицах

Для сравнения частотных искажений, вносимых отдельными

K (ω) к коэффициенту усиления на средней частоте К, т.е. является

частотной характеристикой относительного коэффициента усиления

K

У (ω) =

– 22 –

У дБ = 20 lg У .

(3.13)

Нормированные АЧХ в относительных единицах и децибелах

Рис. 3.5. а – форма входного напряжения, б – форма выход-

Фазой синусоидального колебания называется аргумент си-

нусоидальной функции U (t ) = U m sin(ωt + ϕ) . Фазы синусоидаль-

ного напряжения и тока соответственно θu (t) = wt + ϕu и

Фаза в нулевой момент времени называется начальной фа-

θi (t) = wt + ϕi .

– 23 –

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

Влияние фазовых искажений на форму сигнала, состоящего из

Из рисунка видно, что форма выходного сигнала U вых (t ) от-

личается от формы входного U вх (t ) при одинаковых соотношени-

ях амплитуды первой и второй гармоник на входе и выходе. Сле-

довательно, фазовые искажения не менее существенно влияют

на качество работы усилителя, чем частотные искажения. В уси-

лителях звуковоспроизводящей аппаратуры фазовые искажения

обычно не нормируются, так как человеческое ухо не восприни-

мает их. В усилителях, предназначенных для передачи подвиж-

ных и неподвижных изображений, некоторых видах измеритель-

ной аппаратуры, системах автоматики и телемеханики, передачи

цифровых сигналов необходимо ограничивать фазовые искаже-

ния. Фазовые искажения будут отсутствовать в том случае, ког-

да время запаздывания ∆ , вносимое усилителем, для каждойt3

составляющей будет одинаково, что равносильно изменению на-

чала отсчета (рис. 3.5,а) на время ∆ . Тогда для каждой гармо-t3

нической составляющей можно записать, что напряжение на вы-

ходе (рис. 3.5,б)

U ВЫХn = K U вхn sin [ωn (t − ∆ t 3)] = K U вхn sin (ωn t − ωn ∆ t 3) =

= K

(3.14)

где

– 24 –