Denaturarea în amplificatoare

distorsiuni neliniare, frecvență și fază pot să apară în timpul amplificării semnalelor electrice.

distorsiune neliniara este o schimbare în forma curbei oscilațiilor amplificate determinate de proprietățile neliniare ale lanțului, prin care aceste oscilații testate.

Cauza principală a distorsiunii armonice în amplificator este caracteristicile neliniaritatea elementelor de amplificare și caracteristicile magnetizare ale transformatoarelor sau inductori cu miezuri.

Apariția unei distorsiuni de undă cauzată de neliniaritatea caracteristicilor de intrare ale tranzistorului, este ilustrat în graficul Fig.1. Să presupunem că intrarea amplificatorului alimentat semnal de test sinusoidal. Obținerea pe porțiunea caracteristică neliniară a tranzistorului de intrare, semnalul de intrare determină variația curentului, care diferă de forma sinusoidală. În legătură cu aceasta, curentul de ieșire, și, prin urmare, tensiunea de ieșire se va schimba forma în raport cu semnalul de intrare.

Cu cât sunt mai neliniaritatea a amplificatorului, cu atât mai mult distorsionat tensiune sinusoidală aplicată la intrare. Este cunoscut (teorema Fourier) că orice curbă nesinusoidal periodic pot fi reprezentate ca suma oscilații armonice și armonici superioare. Astfel, ca urmare a distorsiunii neliniară a ieșirii amplificatorului sunt armonici superioare, adică, de brand vibrații noi, care nu erau la intrare.

Gradul de distorsiune neliniară a amplificatorului este de obicei estimat valoare THD (distorsiune armonică)

în cazul în care - cantitatea de energie electrică generată de armonici la sarcina care rezultă dintr-un câștig neliniare;

- energie electrică a primei armonici.

În acele cazuri în care rezistența de sarcină are aceeași valoare pentru toate componentele armonice ale semnalului amplificat, raportul armonic determinat prin formula

,

în cazul în care -

etc. - curent sau valori amplitudinea primului, al doilea, al treilea, etc. armonice de curent la ieșire;etc. valorile curente sau amplitudinea armonicilor tensiunii de ieșire.

THD este de obicei exprimat în procente, astfel încât valoarea obținută din formula

Ar trebui să fie multiplicat cu 100. Valoarea totală a distorsiunii neliniare care rezultă la ieșirea amplificatorului și creează etape separate ale acestui amplificator este determinată prin formula aproximativă:

în cazul în care -

distorsiune neliniare introduse de fiecare etapă a amplificatorului.

Coeficientul armonic admisibila depinde în întregime de scopul amplificatorului. Amplificatoare de instrumentație raportul armonic valoarea admisibilă

de zecimi de procent.

nazyvayutsyaiskazheniya de frecvență. din cauza schimbării câștigului valorilor la frecvențe diferite. Motivul este prezența distorsiunii de frecvență în elementele reactive - Schema de condensatori, inductoare, capacitances interelectrodic elemente de ranforsare, etc. container de montaj

Dependența de frecvență de amploarea reactanță nu permite să se obțină un câștig constantă pe o lățime de bandă largă. distorsiuni de frecvență introduse de amplificator, este evaluată prin răspunsul său amplitudine-frecvență. reprezentând dependența câștigului pe frecvența semnalului amplificat.

De exemplu, Fig. 2 prezintă caracteristica amplitudine-frecvență a PCP.

Fig. 2. Frecventa Fig. 3. Răspunsul de fază

caracteristică a PCP. amplificator.

În construcția caracteristicilor amplitudine-frecvență pe abscisă frecvența este mai convenabil să nu întârzie în scară liniară și logaritmică. Pentru fiecare valoare LGF frecvență de fapt, reprezentate grafic pe axa. o valoare semnată a frecvenței.

Gradul de denaturare este exprimat pe un coeficient de frecvență, egală cu raportul dintre câștigul frecvențe distincte iskazheniyM la o anumită frecvență

De obicei, cele mai mari distorsiuni de frecvență apar la limitele f n banda de frecvență și f în. Coeficienții de distorsiune de frecvență în acest caz sunt

,

unde K n și K - câștigurile, respectiv pe intervalul de frecvență superioară și inferioară.

Pentru amplificatoare de joasă frecvență de răspuns de frecvență ideală este o linie dreaptă orizontală (linia AB din fig. 2).

în care Kn și Ap - câștigurile, respectiv pe intervalul de frecvență superioară și inferioară. Din definiția distorsiunii coeficientului de Cha-frecvență care, dacă M> 1, frecvența-în câmpul trăsătură Caracteristici ale unui anumit frecvență este un blocaj, în cazul în care M <1, — то подъем. Для усилителя низкой частоты идеальной частотной характеристикой является горизонтальная прямая (линия АВ на рис. 12.5).

Coeficientul de distorsiune de frecvență amplificator de mai multe trepte este egală cu produsul de distorsiuni de frecvență etape de card-TION

În consecință, distorsiunea de frecvență care rezultă într-un amplificator de cascadă poate fi compensată în celălalt, că coeficientul total de distorsiune de frecvență nu depășește o predeterminată. Coeficientul de distorsiune de frecvență, precum și coeficientul coeficientului câștig este convenabil exprimat în decibeli:

În cazul amplificatorului mai multe etape

distorsiune de frecvență admisibila depinde amplificator desig-cheniya. Pentru amplificatoare de testare AP-Paratus de exemplu, determinată de măsurare distorsiune tre geamandură precizie admisibilă și poate fi de câteva zecimi sau chiar sutimi de decibeli.

Se va aprecia că distorsiunea de frecvență în amplificator este întotdeauna însoțită de apariția defazajului între semnalele de intrare și de ieșire, t. Distorsiune E. Phase. Astfel, în cadrul etapei schimbări de distorsiune implică, de obicei, o co-reactive elemente amplificator zdaval, o rotație de fază de elementul de amplificare este luat în considerare.

Distorsiunea de fază introdusă de amplificator sunt măsurate la caracteristica fază-frecvență, care este un grafic al unghiului dependența defazajului φ între intrare și ieșire amplificator de tensiune-frecvență zheniyami Fig. 3. Faza nici o distorsiune în amplificator, atunci când defazajul este dependentă liniar de frecvență. faza de răspuns perfect este o linie dreaptă, începând de la origine - linia punctată din Fig. 3. Răspunsul faze reală a amplificatorului este așa cum se arată în Fig. 3. Linia solidă.