Главная  Нормальная работа рэа 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [ 29 ] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60]

Переходная характеристика позволяет судить о возможности усиления импульсных сигналов различной длительности. Искажения импульса считаются допустимыми, если переходной характеристики усилителя связано с длительностью импульса соотношением

„>(5 20) t.

Необходимо отметить, что частотные, фазовые и переходные характеристики связаны между собой. Зная время установления t,, определенное по переходной характеристике, можно определить частоту верхнего среза усилителя

0,35

/в=-

Важными характеристиками усилителя являются амплитудная характеристика и динамический диапазон.

Амплитудная характеристика представляет собой зависимость амплитуды (действующего значения) выходного напряжения от амплитуды (действующего значения) сигнала на входе усилителя (рис. 5.12



Рис 5 и Время задержки

Рис 5 12

Амплитудная характеристика

Идеальная характеристика усилителя представляет собой прямую, проходящую через начало координат, то есть коэффициент усиления идеального усилителя представляет собой постоянную величину, не зависящую от входного сигнала. При входном напряжении, равном нулю, на выходе усилителя всегда существует напряжение, обусловленное шумами усилителя (изгиб в нижней части характеристики). При больших входных напряжениях характеристика также отлична от прямой (верхний изгиб) вследствие нелинейных искажений усилителя из-за выхода рабочей точки усилительных элементов за пределы рабочего участка характеристик.

Как видно из характеристики, усилитель может усиливать сигналы в диапазоне от t/g,,, До U. Отношение максимального значения входного сигнала к минимальному, при



котором усилитель не искажает выходной сигнал, называется динамическим диапазоном усилителя

вх max вх max

Ду =-JJ- ИЛИ Ду = 20 !g-

Так как в большинстве случаев значение входного сигнала Uc не постоянно, а меняется в широких пределах от Uc mm до Uc max- то вводят понятис динвмического диапазона сигнала Дс, который равен

Дс=-

или Де = 20 Ig-

-, дБ

-с mm с mm

Чтобы усилитель мог передать весь диапазон входного сигнала, его динамический диапазон должен быть больше динамического диапазона входного сигнала, то есть

Ду>Дс

Если Ду<Д(,, на входе усилителя необходимо вводить регулятор уменьшения диапазона сигнала (например, регулятор громкости).

Если усилитель при входном высокочастотном сигнале должен обеспечивать неискаженный выходной сигнал максимальной амплитуды, то необходимо знать максимальную скорость изменения выходного напряжения (скорость нарастания) р, которая характеризует изменение выходного напряжения за единицу времени

Связь между амплитудным значением выходного сигнала (/швых- частотой сигнала fc и скоростью нарастания р усилителя определяется выражением

Недостаточная скорость нарастания выходного сигнала усилителя приводит к искажениям при передаче гармонического сигнала (рис. 5.13, б), и при передаче импульсных сигналов (рис. 5.13, а).

Наряду с перечисленными



Рис 5 13

Искажения, вызванные недостаточностью скорости нарастания усилителя



характеристиками усилители могут иметь и другие характеристики, что определяется спецификой их применения. Так, усилители, предназначенные для работы в измерительных приборах для измерения напряжений постоянного тока, должны обладать большой стабильностью как во времени, так и при воздействии дестабилизирующих факторов. В таких случаях учитывают дрейф выходного напряжения усилителя, а также время бесподстроечной работы. Эквивалентное напряжение смепхения, приведенное к входу усилителя, называют дрейфом нуля. Усилители биоанализаторов должны обладать малым коэффициентом шумов на инфранизких частотах, антенные усилители - малым коэффициентом шума на высоких частотах. Из вышесказанного можно сделать вывод, что нормирование тех или иных характеристик усилителя определяется его назначением.

5.3. Обратная связь в усилителях

В усилителях наряду с цепью прямой передачи сигнала входа на выход, при котором происходит усиление сигнала, могут содержаться цепи, на которых часть энергии сигнала передается обратно с выхода на вход. Такие цепи называются цепями обратной связи. Цепь обратной связи может охватывать отдельные каскады усилителя или усилитель в целом; могут применяться комбинированные обратные связи, охватывающие как отдельные каскады, так и усилитель в целом. Замкнутый контур, образуемый основной цепью и цепью обратной связи, охватывающий усилитель, называется петлей обратной связи. В зависимости от того, как происходит охват каскадов усилителя цепями обратной связи, различают одно-петлевую и многопетлевую обратные связи (рис. 5.14).

Рис. 5.14. Обратная связь:

о - одпопетлевая; б - многопетлевая

По способу передачи энергии через цепь обратной связи на вход усилителя различают последовательную и параллельную обратные связи. В первом случае напряжение обратной связи подключается последовательно с напряжением сигнала (рис. 5.15, а), во втором - параллельно (рис. 5.15, б).

Если напряжение обратной связи Uoc пропорционально выходному напряжению U на нагрузке усилителя, обрат-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [ 29 ] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60]

0.0008