АМПЛІТУДНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПІДСИЛЮВАЧА

Амплітудна характеристика (АХ) U_ВИХ = f(U_ВХ) на рис.43 - це залежність вихідної напруги від вхідної при дії на вхід підсилювача гармонійного коливання постійної частоти. Здебільшого це середня частота робочого діапазону частот, яка, як правило, вибирається рівною 1 кГц.

                                          Рисунок 43 – АХ підсилювача

АХ ідеального підсилювача – це пряма лінія, яка проходить через початок координат під кутом α до додатного напряму осі абсцис.

АХ реального підсилювача лінійна лише в середній частині і відхиляється від прямої лінії в області малих і великих сигналів. Відхилення від прямої в області великих сигналів обумовлено тим, що активний елемент (транзистор) входить у режим насичення і коефіцієнт підсилення його зменшується. Відхилення від прямої в області малих сигналів спричинено дією наводок, завад і власних шумів підсилювача. За АХ можна визначити низку параметрів підсилювача: коефіцієнт підсилення, динамічний діапазон, коефіцієнт нелінійних спотворень тощо.

Графічно коефіцієнт підсилення пропорційний тангенсу кута нахилу лінійної частини АХ до додатного напряму осі абсцис.

Лінійна ділянка обмежена з боку малих сигналів мінімальним значенням вхідного сигналу U_{вх min}  (поріг чутливості), а з боку великих сигналів – максимальним значенням вхідного сигналу U_{вх mах}  (поріг насичення).

(U_{вх max} - U_{вх min} )  - робочий діапазон вхідної напруги.

Величина D= U_{вх max} /U_{вх min} називається динамічним діапазоном підсилювача і визначається в логарифмічних одиницях

D_дб = 20lgD.

АМПЛІТУДНО-ЧАСТОТНА І ФАЗОВА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПІДСИЛЮВАЧА

Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) (рис.44) К = F(f)  – це залежність модуля коефіцієнта підсилення К_u  від частоти при сталій величині вхідного сигналу.

Рисунок 44 – АЧХ підсилювача

На рисунку 44  позначено:

- К_uо – найбільший коефіцієнт підсилення;

- К_uf = К_uо /√2 – таке зниження підсилення звукового сигналу фіксується чітко вухом людини.

За АЧХ визначають робочий діапазон підсилювального сигналу – від ω_н до ω_в.

Робочий діапазон частот (або смуга пропускання) представляє собою деякий інтервал значень частоти від f _H до f _B, всередині якого коефіцієнт посилення змінюється за певним законом з відомим ступенем точності. Якщо до підсилювача не пред'являються будь-які спеціальні вимоги, то робочий діапазон частот визначають на рівні 3 дБ, тобто кордонами смуги пропускання є частоти, на яких коефіцієнт підсилення зменшується не більше ніж у √2 ≈ 1,41 рази.

Фазова характеристика (ФХ) на рис.45 φ = F(f) – це залежність кута зсуву фаз між вхідною і вихідною напругами;

Типова ФЧХ показана на рис.45 неперервною лінією.

Рисунок 45 – ФХ підсилювача

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ:

1 Подайте визначення та класифікацію підсилювачів електричних сигналів.

2 Які основні показники роботи транзисторних підсилювачів.

3 Визначити тип навантаження для резонансних підсилювачів.

4 При якому типу навантаження можна збільшити амплітуду вихідного сигналу більшу за амплітуду джерела живлення.

ВИКЛАДАЧ– Ковальова Т.І.

ЛЕКЦІЯ № 15 (2 год.)