Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

его КПД и нелинейные искажения при заданной величине испыта­

3. Обобщенная схема усилителя

Любой усилитель может быть представлен схемой, изображен­ ной на рис. 2.10. Она верна для усилителя с любым числом кас­ кадов.

Усилител

Рис. 2.10. Обобщенная схема усилителя

Из схемы видно, что усилитель имеет три цепи: входную, вы­ ходную и цепь обратной связи.

Входная цепь усилителя характеризуется входным сопротив­ лением ZB X . Оно может быть комплексным, реактивным или ак­ тивным (рис. 2.11).

Выходная цепь усилителя характеризуется величиной ЭДС ус­ ловного эквивалентного генератора бвых и его выходным (внутрен­ ним) сопротивлением ZB M x- Данный генератор является матема-

211

тической абстракцией, но в теоретических расчетах выступает в роли реального устройства. Если выходное сопротивление усили­ теля можно считать активным, то его обозначают ^ в ы х -

Цепь обратной связи характеризуется сопротивлением Z0,c. Эта цепь может быть искусственной или паразитной. В последнем слу­ чае она нежелательна. Обратная связь в усилителе отсутствует,

Рис. 2.11. Варианты входной цепи усилителя:

можно считать напряжение или ток; усилительный каскад, .рабо­ тающий в таких условиях, предпочитают называть просто усили­ телем (предварительный усилитель, промежуточный усилитель, предоконечный усилитель).

Все эти названия условны и резкого различия между ними нет. Следует помнить, что электрический сигнал почти всегда пред­ ставлен тремя компонентами: напряжением, током и мощностью. Можно также говорить об энергии сигнала, но пользоваться этим понятием в расчетах неудобно.

4. Основные показатели усилителя

Эффективность работы усилителя оценивается по ряду его по­ казателей. Все они определяются применительно к испытатель­ ному сигналу. Основными из них являются:

212

1) Коэффициент усиления по напряжению А*„. Он показывает, во сколько раз напряжение сигнала на выходе усилителя отли­ чается от напряжения на входе;

Вдецибелах

4) Входное сопротивление усилителя. Это есть сопротивление между входными зажимами усилителя при условии, что к ним

Если входное сопротивление усилителя и внутреннее сопро­ тивление источника сигнала активны по характеру, то тогда спра­ ведливо следующее соотношение:

Большое входное сопротивление является достоинством усили­ теля.

5) Выходное сопротивление усилителя.

Это есть сопротивление между выходными зажимами усили­ теля, при условии, что ЭДС источника входного сигнала равна нулю, а сопротивление внешней нагрузки Z H отключено.

213

Выходное сопротивление усилителя рассчитывается по его эквивалентной схеме для области средних рабочих частот. Обыч­ но его можно считать активным. Более подробно выходное сопро­

ров и трансформаторов. В результате нелинейных искажений из­ меняется форма усиливаемого сигнала. Так, например, испыта­ тельный сигнал на выходе усилителя (напряжение или ток) может оказаться несинусоидальным при идеальной форме его на входе (рис. 2.12).

Степень искажения формы выходного испытательного сигнала можно оценить при помощи коэффициента гармоник. Он пред­ ставляет собой квадратный корень из отношения мощности, вы­

214

Для определения амплитуды гармоник выходного тока и на­ пряжения разработаны специальные графические и аналитические методы (см. § 5).

Коэффициент гармоник принято выражать в процентах. У хо­

никают в усилителе при усилении сложных реальных сигналов, со­ стоящих из совокупности простейших гармонических составляю­ щих. Мы их назвали рабочими частотами реального сигнала. Суть искажений состоит в неодинаковом усилении колебаний различ­ ной частоты.

Причиной неравномерного усиления являются реактивные эле­ менты усилителя. К ним относятся колебательные контуры, кон­ денсаторы связи, емкости монтажа, междуэлектродные емкости усилительных приборов, индуктивности и емкости трансформато­

отношение амплитуд элементарных составляющих усиливаемого сигнала. Поэтому его форма на выходе усилителя оказывается не такой, как на входе, хотя новых частот в составе сигнала не по­ является (считаем, что уровень сигнала небольшой и нелинейные искажения отсутствуют).

Наибольший вред от частотных искажений получается в уси­ лителях низкой частоты и в импульсных усилителях. Менее ощу­ тимы они в усилителях колебаний высокой и промежуточной ча­

также при помощи коэффициентов частотных искажений. Эти коэффициенты определяют преимущественно ъ' усилителях низкой частоты.

Коэффициент частотных искажений М равен отношению уси­ ления на средних частотах усилителя к усилению на заданной ча­ стоте

(2.14)

* Эту характеристику усилителя часто называют амплитудно-частотной.

2Д5