2. Основные параметры усилительных устройств.
АУ опис-ся след. пар-ми:
1) Коэф. усиления по U: Ku=Uвых/Uвх
2) Коэф. усиления по I: Ku=Iвых/Iвх
3) Коэф. усиления по P: Kp=Pвых/Pвх
Для
многокаскадных усилителей
Коэффициент усиления, выраженный в логарифмических единицах, равен
Коэффициент усиления многокаскадного усилителя, выраженный в децибелах
4) Вх. и вых. сопр-е: Zвх=Uвх/Iвх; Zвых=Uвых/Iвых
5)Выходная мощность Pвых=U2мвых/2Rн
6)Потр-ая мощность – P, кот. потр. усил. каск. от ИП
7)КПД – (Рвых/Рпотр)*100%
8)Чувств-ть-мин. вх. с-л, кот. м.б. различим на вых. ус-ля на фоне действ-их помех.
9)Динамич. диап. усиления: D=Uвх маx/Uвх мin
10)Искажение с-ла – изм-е формы каскада на вых. ус-ля от формы вх. с-ла. Бывают: нилин-е и лин-е.
Уровень нелин. искажений хар-ся коэф. нелин. искаж. ус-ля.(коэф. Гармоник)
Кг=
, где Р1,P2, P3, Pn – мощности, выделяемые в
нагрузке под воздействием 2-й, 3-й, n-й
гармонических составляющих напряжения
(U2, U3, Un) Нелин. искаж. зависят от амплитуды
вх. с-ла и не связаны с ч-той. Источником
нелинейных искажений является
нелинейность вольтамперных характеристик
элементов усилителя.
Лин. искаж. опред-ся завис-ю пар-ров тр-ров от ч-ты и реакт-ми эл-ми ус-ых устройств. Бывают: част-е(АЧХ), фаз-е(ФЧХ) и перех-е.
Частотные искажения связаны с несовпадением реальных и идеальных характеристик в рабочем диапазоне частот. Эти искажения зависят лишь от частоты усиливаемого сигнала. Степень искажения на отдельных частотах выражается коэффициентом
частотных
искажений М, равным отношению коэффициента
усиления на средней частоте К0 к
коэффициенту усиления на данной частоте.
Наибольшие частотные искажения возникают
на границах рабочего диапазона частот
fн и fв.
Коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя определяется так :
3. Основные характеристики усилительных устройств.
Зависимость
коэффициента усиления от частоты
входного сигнала К=F(f) принято называть
амплитудно-частотной
(частотной) характеристикой (АЧХ).
Она изображена на рис. 10.5,а. Идеальная
АЧХ параллельна оси частот. 
Реально, гармонические составляющие входного сигнала усиливаются усилителем неодинаково, поскольку реактивные сопротивления элементов схемы по разному зависят от частоты. Частоты усиления, на которых
коэффициент усиления уменьшается в раз или на 3 дБ по сравнению со средней частотой, называют граничными частотами: нижняя fн и верхняя fв; разность частот
fв −fн =∆f называют полосой пропускания.
Частотные искажения в усилителе всегда сопровождаются наличием сдвига фаз между входным и выходным сигналами, что вызывает появление фазовых искажений. Под фазовыми искажениями подразумевают сдвиги фаз, вызванные реактивными элементами усилителя, а поворот фазы усилительным каскадом не учитывается.
Фазовые искажения усилителя оцениваются его фазочастотной характеристикой ϕ=F(f). График фазочастотной характеристики представляет собой зависимость угла сдвига фазы между входным и выходным напряжениями усилителя от частоты (рис. 10.5,б). Фазовые искажения в усилителе отсутствуют, когда фазовый сдвиг линейно зависит от частоты. Идеальной фазочастотной характеристикой является прямая линия, начинающаяся в начале координат (рис. 10.5,б пунктирная линия).
Амплитудная
характеристика
отражает зависимость амплитудного
значения первой гармоники выходного
напряжения от амплитуды синусоидального
входного напряжения Uвых = f(Uвх) (рис.
10.6). Амплитудная характеристика не
проходит через начало координат ввиду
наличия на выходе напряжения собственных
помех и шумов усилителя. Участок
характеристики ниже точки А не
используется, ибо полезный сигнал трудно
отличить от напряжения собственных
помех и шумов. На участке АВ коэффициент
усиления – величина постоянная, и этим
участком амплитудной характеристики
определяется динамический диапазон
усилителя. Кроме того, с помощью линейного
участка характеристики можно определить
коэффициент усиления по напряжению.
Выше точки В линейность зависимости
выходного напряжения от входного
сигнала нарушается, в выходном
напряжении появляются дополнительные
частотные составляющие, возникают
нелинейные искажения. Причиной является
ограничение максимального напряжения
одной или обеих полуволн выходного
сигнала. Эти 
ограничения
обычно наступают в оконечных каскадах
усилителя, работающих при 
наибольшем входном сигнале. Амплитудная характеристика обладает хорошей наглядностью и позволяет качественно определить: коэффициент усиления; динамический диапазон; минимальные и максимальные допустимые значения входного сигнала; уровень собственных шумов.
Переходная характеристика выражает зависимость от времени выходного напряжения усилителя, на вход которого подан мгновенный скачок напряжения (рис. 10.7). Эта характеристика определяет процесс перехода усилителя из одного состояния в другое. Скачкообразное изменение входного напряжения позволяет выяснить реакцию усилителя на это воздействие сразу в двух режимах: переходном и стационарном. Характер переходного процесса в усилителе во многом зависит от наличия реактивных элементов L, C, которые препятствуют мгновенному изменению тока в индуктивности и напряжения на емкости. Напряжение на выходе не может измениться скачкообразно при подаче на вход импульса. Время, в течение которого фронт нормированной переходной характеристики нарастает от уровня 0,1 до уровня 0,9, называется временем нарастания tнар. Превышение мгновенного значения
напряжения над установившимся называют выбросом δ и выражают в процентах.
Существует так называемое критическое значение выброса, при котором δ не зависит от числа каскадов усилителя.
Неравномерность вершины нормированной переходной характеристики обозначается через ∆, измеряется как и выброс в процентах от стационарного значения и не должна превышать 10 % для усилителей высококачественного воспроизведения.