Радиоприемные устройства - Баркан В.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
CD = CP+PD.
Ниже приведены расчетные формулы для составляющих анодного тока и коэффициентов нелинейных искажения. Амплитуда первой гармоники анодного тока
4l ~ ~7Г (^а max К min) , # » (2-3)
о а -f* О
амплитуда второй гармоники анодного тока
А.2 = ~Т~ iU max К min) ГТ~ » (2.4)
4 й -\- и
амплитуда третьей гармоники анодного тока
^аЗ=="7" (4 max К min) ~~~• ^)
среднее значение анодного тока
4.ср='а0 (^а max"" min) а _j_ ^ » (2. 6)
коэффициент нелинейных искажений с учетом влияния только второй гармоники
*-т.тг= <2-7)
29
коэффициент нелинейных искажений по третьей гармонике
7з- 2 "
1 а + Ь— 2с
а + Ь + с
(2.8)
Допустимые значения коэффициента нелинейных искажений зависят от области применения усилительного устройства. В измерительных усилителях коэффициент у обычно не превышает 1— 210/о. В обычных радиовещательных усилителях и установках звукового кино коэффициент у не более 7—8'°/о.
Частотные искажения
Частотные искажения происходят из-за неравномерности усиления колебаний в заданном диапазоне частот, которая вызывается наличием в схеме реактивных элементов с сопротивлением, зависящим от частоты.
Зависимость коэффициента усиления К от частоты принято выражать при помощи частотной характеристики.
На фиг. 2. 10 приведены частотная характеристика идеального
усилителя 1, коэффициент усиления которого остается неизменным во всем диапазоне частот, и частотная характеристика реального усилителя 2, величина коэффициента усиления которого уменьшается в области нижних и верхних частот.
По оси ординат отложены значения /С, а по оси абсцисс— частоты рабочего диапазона Ик и /V Здесь /Со—коэффициент усиления усилителя в области средних частот диапазона; Кп и гХв — коэффициенты усиления частотах рабочего диапазона
Фиг. 2.10. Частотные характеристики усилителя.
/—идеального усилителя, 2—реального усилителя.
верхней)
на крайних (нижней и частої.
В ряде случаев частотные характеристики изображают в логарифмической системе координат. При логарифмической системе координат по оси ординат откладывают коэффициент усиления К в децибелах, а по оси абсцисс — логарифмы значения частот F (фиг. 2. 11).
Количественно частотные искажения оцениваются коэффициентом искажений М, равным отношению коэффициента усиления Ко на средних частотах к коэффициенту усиления К на крайних частотах диапазона
К
(2.9)
Неравномерность усиления в области нижних и верхних частот неодинакова. Поэтому частотные искажения оценивают как в обла-
30
сти нижних частот Мн, так и в области верхних частот Мв, при этом
=Л<> Мя = -
./Со.
(2.10) (2. И)
Общий коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов частотных искажений отдельных каскадов
--МхМ2Мг .... (2. .
'общ"
к
дб
80 60 40 10
50 100
500 Ю00
5000 10000
Фиг. 2. Н. Частотная характеристика, построенная в логарифмической системе координат.
Коэффициент частотных искажений, так же как и коэффициент усиления, можно выражать в децибелах
Величина допустимых частотных искажений зависит от области использования усилителя.
Человеческое ухо почти не замечает наличия частотных искажений, если на крайних частотах звукового диапазона они не превышают 25—ЗОэ/о. Поэтому для усилителей звуковых частот значения коэффициентов частотных искажений могут находиться в пределах И„ = МВ= 1,25—ЬЗ, что соответствует изменению коэффициента усиления на 2—3 дб.
Фазовые искажения
Если электрическая цепь содержит участки с реактивными сопротивлениями емкостного или индуктивного характера, то от частоты источника зависят не только действующие значения токов и напряжений, но и фазовые соотношения между различными частотами.
В схеме усилителя переменного тока всегда имеются реактивные элементы, поэтому фаза выходного напряжения отличается от фазы напряжения на входе.
Сложный электрический сигнал содержит как колебания основной частоты, так и колебания высших гармоник. Зависимость
31
Фиг. 2. 12. Фазовые характеристики усилителя.
/—реальная характеристика, 2—характеристика усилителя, не вносящего фазовых искажений.
угла ф сдвига фаз от частоты усиливаемых колебаний вызывает изменение фазовых соотношений между составляющими сложного сигнала и, как следствие, изменение формы сигнала.
Это непостоянство фазовых сдвигов, вносимых усилителем для различных компонент сложного сигнала, и называется фазовыми
искажениями.
Зависимость угла сдвига фаз от частоты ?1 называется фазовой характеристикой (фиг. 2. 12).
Если фазовые соотношения между составляющими сложного сигнала на выходе усилителя не изменяются, то фазовые искажения отсутствуют.
Фазовые искажения отсутствуют не только тогда, когда угол сдвига фаз между входным и выходным напряжениями в рабочем диапазоне частот неизменен, но и тогда, когда этот угол изменяется пропорционально частоте высших гармоник сигнала (фиг. 2. 12, характеристика /).
Нелинейность фазовых характеристик является признаком фазовых искажений. Фазовые искажения усилителей звуковых частот обычно во внимание не принимают.
