Дата последнего обновления файла 23.09.2013

Линейные параметры усилителей (узлов РЭА) и их влияние на характеристики устройства в целом

Основным критерием линейности схемы является отсутствие в выходном спектре сигнала новых частотных составляющих, поэтому линейные параметры отражают изменение входного сигнала. На рисунке 1 приведены основные линейные параметры радиоэлектронного блока (усилителя).

Основные линейные параметры узла РЭА
Рисунок 1. Основные линейные параметры узла радиоэлектронного устройства

Для правильного применения усилителя мы естественно должны знать его максимально допустимое входное напряжение, ток и мощность, его коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности, а также его максимальную и минимальную рабочую частоту. (Для фильтров еще потребуются значения параметров в полосе задерживания)

Одним из основных параметров радиоэлектронного блока является коэффициент усиления (коэффициент передачи). Коэффициент усиления по напряжению определяется следующим образом:

Формула определения коэффициента усиления по напряжению

Еще один коэффициент усиления — коэффициент усиления по току определяется подобным же образом:

Формула определения коэффициента усиления по току

Коэффициент усиления по мощности можно определить, умножив коэффициенты усиления по току и напряжению:

Формула определения коэффициента усиления по мощности

Для пассивных четырехполюсников эти же коэффициенты называются коэффициентами передачи, т.е. коэффициент усиления является частным случаем коэффициента передачи, когда он больше единицы (коэффициент передачи обычно меньше единицы).

B ряде случаев коэффициент передачи измеряют в децибеллах. Это позволяет операцию умножения заменить операцией сложения, упростив тем самым вычисления при рассчете структурных схем. Коэффициенты усиления при этом вычисляются следующим образом:

Формула определения коэффициента усиления в dB

Очень важными параметрами усилителей и других узлов радиоэлектронной аппаратуры являются входные и выходные сопротивления. Кроме того, часть энергии выходного сигнала может поступать во входную цепь, поэтому при рассчете структурной схемы устройства часто используют Z-параметры. Структурная схема четырехполюсника с Z-параметрами приведена на рисунке 2.

Z-параметры четырехполюсника
Рисунок 2. Z-параметры четырехполюсника

Напряжения на входе и выходе данного четырехполюсника могут быть описаны при помощи следующих выражений:

U1 = Z11 I1 + Z12 I2;
U2 = Z21 I1 + Z22 I2

Комплексное сопротивление Z11 в данных выражениях описывает входное сопротивление четырехполюсника, комплексное сопротивление Z22 — его выходное сопротивление, коплексное сопротивление Z12 — сопротивление обратной связи, а комплексное сопротивление Z21 — сопротивление прямой передачи. Для усилителей коэффициент передачи является коэффициентом усиления и обычно значительно больше единицы, поэтому сопротивление прямой передачи у усилителей обычно отрицательное!

Как альтернатива Z-параметрам была разработана система Y-параметров. Она может быть полезной когда входное и выходное сопротивления четырехполюсников малы. Структурная схема четырехполюсника с Y-параметрами приведена на рисунке 3.

Y-параметры четырехполюсника
Рисунок 3. Y-параметры четырехполюсника

Токи на входе и выходе данного четырехполюсника могут быть описаны при помощи следующих выражений:

I1 = Y11 U1 + Y12 U2;
I2 = Y21 U1 + Y22 U2

Y11 в данных выражениях является входной проводимостью четырехполюсника, Y22 — его выходная проводимость, коплексное сопротивление Z12 — проводимость обратной связи, а Y21 — крутизна четырехполюсника.

Наиболее часто использующимися характеристиками радиоэлектронного устройства являются амплитудная и амплитудно-частотная характеристики.

Литература:

  1. Войшвилло Г. В. Усилительные устройства: Учебник для ВУЗов - М.: Радио и связь, 1983.

Вместе со статьей "Линейные параметры усилителей (узлов РЭА)" читают:

Нелинейные искажения узлов РЭА
http://digteh.ru/Sxemoteh/NelinPar/

Шумы и помехи Помехи отличаются от шумов тем, что поступают в радиоэлектронное устройство извне. Шумы образуются внутри радиоэлектронного устройства...
http://digteh.ru/Sxemoteh/Shum/

Амплитудная характеристика Одним из наиболее важным параметров радиоэлектронного устройства является его амплитудная характеристика.
http://digteh.ru/Sxemoteh/LinPar/AmplHar/

Амплитудно-частотная характеристика
http://digteh.ru/Sxemoteh/LinPar/AmplChHar/

Фазо-частотная характеристика
http://digteh.ru/Sxemoteh/LinPar/AmplChHar/


Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2017

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

Поиск по сайту сервисом Яндекс

Поиск по сайту сервисом ГУГЛ

пЕИРХМЦ@Mail.ru


Яндекс.Метрика
Rambler's Top100