Файл: Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 78

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

б) транзисторные усилители;

в) ионные усилители

(на тиратронах);

г) параметрические усилители.

12. ЧТО ТАКОЕ ФАЗОВЫЕ

В цепях усилителей пе-

ИСКАЖЕНИЯ УСИЛИТЕЛЯ ?

ременного тока имеются

 

реактивные элементы, со­

средоточенные (различные конденсаторы, дроссели, трана)юр- ■ маторы) и распределенные (емкости монтажа, паразитные междуэлектродные емкости ламп, транзисторов и др. ).

Наличие реактивных элементов в цегшх усилителей приво­ дит к появлению сдвига фазы между выходным и входным сигналами. Углы сдвига фаз зависят от абсолютных значе­ ний величин реактивных элементов и частоты сигналов.

фазовые искажения на данной частоте оцениваются уг - лом сдвига фазы

dО(?*/*.лейо*».

Вобщем случае фазовые искажения характеризуются фа­

зо-частотной

характеристикой

У =/г(со)

(рис. о).

 

 

При усилении несннусо-

 

 

идальных сигналов,

т..е.

 

 

сигналов,

состоящих

из ря­

 

 

да гармонических составля­

♦90

 

ющих, выходные гармони­

 

 

ческие составляющие будут

 

 

^сдвинуты на различные уг-

О

из я

лы, поэтому результирую -

 

 

щая форма кривой выходно­

90*

 

го сигнала будет искажена.

 

Таким

образом,

фазовые

Рис.

5

искажения,

как и частотные

искажения,

могут привести

к искажению формы кривой сложного выходного сигнала.

'Однако если фазовые углы гармоник будут пропорциональ­

ны частоте, то форма

кривой выход ного сигнала не исказится

В самом деле, пусть

входной сигнал состоит из суммы ря­

да гармонических составляющих, т. е.

Ue,~-

*

14

Если коэффициент усиления не зависит от частоты, (об - ласть средних частот), а угол сдвига фазы пропорционален частоте, т. е. У; = ( Ч - коэффициент про­ порциональности, имеющий размерность времени^ то выход­ ной сигнал

 

Обых= К

=

+

»

 

Следовательно, выходной сигнал имеет

тот же сдвиг фа­

зы,

но только запаздывающий на некоторое

постоянное

вре —

мя

.

Искажения формы выходного сигнала не будет.

 

Фазовые

и частотные искажения сопутствуют друг другу,

так как обусловлены одними причинами (реактивности в це - пях усилителя). Эти искажения связаны с изменением сигна­ ла (его составляющих) во времени и не связаны непосредст­ венно с его величиной в каждый данный момент. Поэтому эти виды искажений являются линейными искажениями.

*13. ЧТО ТАКОЕ ДЕЦИБЕЛ ? Децибел - логарифмическая мера оценки отношения раз­ личных однородных физических величин (коэффициента усиле —

ния,

коэффициента частотных искажений, коэффициента пере

-

дачи и т . д . ).

 

 

 

 

 

 

 

 

Отношение двух мощностей

 

£?

и

Рг

, десятич­

ный логарифм которого равен единице,

называется

белом

 

 

Единица в 1 бел оказалась

велика для оценки коэффиик -

ентов усиления, частотных

искажений,

коэффициентов затуха­

ния

и т .д ., поэтому для практических

целей принята едини­

 

ца,

в десять раз меньшая бела-,-

децибел.

Следовательно,

от­

ношение двух мощностей

Р,

и

Р г

 

, выраженное в

 

децибелах, будет

 

 

 

 

 

 

 

 

ApS =

 

 

*

 

 

 

 

15

Так как P--J2R = it

I

то отношение

 

Р

 

Р

 

с ледовате льно

U,

k ^ = i

^ 20к h

Таким образом, отношение токов, напряжений и других величин (кроме мощности;, выраженное в децибелах,можно определять по формуле

14. КАК ОЦЕНИВАЕТСЯ ВЕЛИ­

Частотные искажения

ЧИНА ЧАСТОТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

возникают вследствие

ВНОСИМЫХ УСИЛИТЕЛЕМ ?

неодинакового усиления

сигналов различных час­

 

 

тот, т. е. вследствие

 

неравномерности коэффи­

циента усиления, определяемого частотной характеристикой -<

усилителя.

 

 

Эти искажения оцениваются коэффициентом частотных ис­

кажений

ь

 

 

* ‘ Т , '

где

Ко -

коэффициент усиления на средних частотах

 

-

^см. п. 7);

 

коэффициент усиления на данной частоте.

 

Коэффициент частотных искажений часто выражают в де—

ДИбвЛЙХ

М / = 20^М ,

16

15. НА КАКОМ ОСНОВАНИИ

 

 

 

Согласно определению

РЕАЛЬНАЯ СХЕМА УСИЛИ -

 

 

коэффициент усиления

ТЕЛЬНОГО КАСКАДА ЗАМЕ­

 

 

усилителя

Ufcb

НЯЕТСЯ СХЕМОЙ ЗАМЕЩЕНИЯ?

 

 

 

к=

 

 

 

Ue»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следовательно

U бых- к

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из простейшей схемы

усилительного

 

 

+ Еа

каскада,

представленной на рис. 6, сле­

 

 

дует, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)бых= kUci

у

 

 

 

 

где

Uci

-

входное

напряжение пере­

 

 

 

менного

тока

каскада,

а

 

 

 

 

 

 

 

I

 

Re.

 

 

 

 

 

 

 

 

k =/ i ~Ro.-*-|U

 

 

 

 

динамический коэффициент усиления кас­

 

 

 

када,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значит,

выходное напряжение пере­

 

 

 

менного

тока

 

 

 

 

Анализируя полученное выражение для выходное напряже­

ния,

замечаем,

что j j Uo

 

можно представить как неко­

торую ЭДС, характеризующую усилительные свойства данного

каскада,

которая приложена к цепи,

состоящей из последова­

тельно соединенных сопротивлений

 

Ra.

(анодная нагрузка

лампы; и

Ri

(внутреннее сопротивление

лампы)

(см. рис. 7 ).

 

 

 

 

 

J,а -

и Ос/

Ток в этой цепи очевидно равен

е а

, зна -

чит

Цбых —JaRa..

. Выходное

напряжение усилителя

можно рассматривать как падение напряжения на анодном

сопротивлении лампы

Ro,

 

,

вызванное анодным током

7 л

*

обусловленным

наличием эквивалентной Э&С-/*Оа,

Сл едовательно,

приведенная схема

отражает

электрические

 

 

 

 

17

 

 

 

 

. I. и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА

Здесь емкость Ссг - разделительная емкость между первым и вторым кас­ кадом (между предыдущим
и последующим )• RCt - сопротивление утечки лампы второго каскада, которое по отношению к первому
каскаду является его нагруз­ кой, и

 

свойства усилительного кас­

За

када и может быть названа

схемой

замещения.

 

 

 

В реальных схемах мно­

 

гокаскадного

усилителя меж­

 

ду каскадами существуют

 

межкаскадные

связи,

напри -

 

мер,

R C -

связь. Для то­

 

го

чтобы схема замещения

*

могла

отражать свойства р е -,

ального усилителя, ее

следу­

 

ет

дополнить

цепью межкас­

 

кадной связи и учесть наличие

 

междуэлектродных. паразитных

 

емкостей ламп и монтажа.

На рис. 8 с учетом всего

изложенного представлена пол­

ная схема замещения усилительного каскада для общего слу­ чая.

Со=Сбм1Л|-'-Св*А!+С*=Ccuc^jCc^ Сис(|+К)]л+Са

емкостная нагрузка каскада. См. п. 64.

Абсолютные величины паразитных емкостей лампы (тран­ зисторов) невелики (30-50 пф), поэтому при работе усилите­ ля в области нижних и средних частот их шунтирующее дей­ ствие настолько мало, что влиянием их на работу усилителей пренебрегают.

При работе же усилителя в области верхних частот шун­ тирующее действие паразитных емкостей возрастает. Они на-

18

Смотрите также файлы