АХ – это зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного напряжения.

идеальная АХ

В реальная АХ

 

А

0

Идеальная АХ – это прямая линия, проходящая через начало координат, угол наклона которой определяется из выражения: .

Реальная АХ совпадает с идеальной только на участке АВ.

1. При отсутствии входного сигнала ( ) .

Таким образом, нижний загиб АХ обусловлен наличием собственных шумов в усилителе. При малой амплитуде входного сигнала шумы на выходе усилителя могут превысить полезный сигнал, что недопустимо.

Малый уровень шумов имеют полевые транзисторы, наибольшими шумами обладают ламповые усилители.

2. При большой амплитуде входного сигнала сказывается нелинейность ВАХ усилительного элемента – появляется верхний загиб АХ.

Таким образом, верхний загиб АХ обусловлен нелинейными искажениями.

Для нормальной работы усилителя (участок АВ) необходимо выполнение условий:

Динамический диапазон усилителя – это отношение максимальной амплитуды выходного напряжения к его минимальной амплитуде в пределах линейной части АХ, т.е.: [раз] или [дБ].

Динамический диапазон человеческого голоса .

Динамический диапазон симфонического оркестра .

Динамический диапазон усилителей .

Собственные шумы усилителя

Усилитель усиливает не только полезный сигнал, но и нежелательные колебания, возникающие внутри него, называемые собственными шумами или помехами.

Основные шумы:

1. Фон – это колебания с частотой питающей сети (50Гц) или кратной ей. Возникают за счет плохой фильтрации выпрямителей. Избавиться от этих помех можно, используя качественный выпрямитель.

2. Наводки – помехи, обусловленные действием электро-магнитных полей. Избавиться от этих помех можно с помощью экранирования.

3. Микрофонный эффект – преобразование механических колебаний элементов схемы в электрические, проходящие на выход усилителя. Избавиться от этих помех можно с помощью амортизатора.

Таким образом, с указанными выше шумами можно эффективно бороться.

4. Тепловые шумы – обусловлены наличием хаотического теплового движения НЗ внутри любого проводника или элемента схемы. Эти шумы трудно устранимы.

Наиболее сильно сказываются шумы первого каскада, т.к. усиливаются всеми последующими каскадами.

Количественно шумы оцениваются отношением сигнал/шум:

.

В усилителях высокого класса отношение: .

Обратная связь в усилителях

Передача части мощности сигнала с выхода усилителя на его вход называется обратной связью.

Структурная схема усилителя с ОС:

Вх.

Вых.

 

– коэффициент усиления усилителя без цепи ОС

– коэффициент передачи цепи обратной связи

Произведение называют петлевым усилением, а замкнутый контур, образованный усилителем и цепью ОС – петлей обратной связи.

Выражение называют глубиной ОС.

Виды обратной связи

Обратная связь, созданная специально для улучшения технических показателей усилителя, называется искусственной ОС.

Обратная связь, возникшая самопроизвольно (через паразитные емкости, общий источник питания и т.д.), называется паразитной ОС. Эта связь нежелательна, ее стараются устранить.

Если напряжение обратной связи совпадает по фазе с входным напряжением, связь называется положительной. Положительная обратная связь (ПОС) применяется в генераторах.

Если напряжение обратной связи противофазно входному напряжению, связь называется отрицательной. Отрицательная обратная связь (ООС) применяется в усилителях.

Влияние ООС на показатели качества усилителя

Наличие ООС в усилителях приводит:

· к уменьшению нестабильности режима;

· к уменьшению линейных искажений;

· к уменьшению нелинейных искажений;

· к уменьшению шумов;

· к возможности изменения входного и выходного сопротивления усилителя.

Таким образом, наличие ООС улучшает вышеперечисленные показатели качества усилителя.

Недостаток: ООС уменьшает коэффициет усиления по напряжению, что компенсируется увеличением числа каскадов.

АЧХ усилителя без ООС и с ООС выглядят:

 

К_U без ООС

 

К_UO

0, 707К_UO

К_UO^`

0, 707К_UO^`

 

с ООС

0 f

ПП

ПП`

ПП`> ПП

Как видно из рисунка, уменьшение коэффициента усиления по напряжению усилителя с ООС сопровождается расширением полосы пропускания, т.е. уменьшением линейных (амплитудно-частных) искажений, что является достоинством.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. B передачи выходного вала компоненты
2. B. это наиболее суровая мера юридической ответственности
3. CAL – выход генератора калибровочного напряжения,
4. D. межгрупповая дискриминация – возможно это неверный ответ
5. IV. Каков процент ваших друзей в соцсети - это люди, с которыми вы никогда не общались в реальности?
6. VI. СЕКСУАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ. ЦЕНТРЫ НАСЫЩЕНИЯ. ЧТО ЖЕ ЭТО ТАКОЕ, «СЕКСУАЛЬНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ»
7. VIII. Какую массу бихромата калия надо взять для приготовления 2 л 0,02 н. раствора, если он предназначен для изучения окислительных свойств этого вещества в кислой среде.
8. XXIX. МЫ И ЭТОТ МИР – ПОЛЕВЫЕ СТРУКТУРЫ.
9. XXX. ЧТО ЖЕ ЭТО ТАКОЕ – ВЕЛИКАЯ ПУСТОТА БУДДИСТОВ (будителей, будетлян, людей, которые здесь, скоро будут).
10. Аддитивная модель- Это модель, в которую факторы входят в виде алгебраической суммы.
11. Акселерация – хорошо это или плохо?
12. Алгебраическая сумма всех электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной (какие бы процессы ни происходили внутри этой системы).