Переходная характеристика – зависимость от времени выходного напряжения усилителя, на вход которого подан мгновенный скачек напряжения (рис. 7.4, б). Эта характеристика дает возможность определить переходные искажения, которые в области малых времен характеризуются фронтом выходного напряжения и оцениваются временем установления выходного напряжения tу и выбросом δ.
В области больших времен искажается вершина импульса. Эти искажения оценивают относительным значением спада плоской вершины λ к моменту окончания импульса:
. (1.12)
Переходные искажения вызваны наличием реактивных элементов в цепях усилителя и инерционностью в цепях усилителя и инерционностью активных компонентов.
Линейные искажения определяются зависимостью параметров транзисторов от частоты и реактивными элементами усилительных устройств. Эти искажения зависят лишь от частоты усиливаемого сигнала. Зависимость коэффициента усиления К от частоты входного сигнала называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ). С помощью АЧХ (рис. 1.4, в) можно определить верхнюю fв и нижнюю fн граничные частоты, на которых коэффициент усиления усилителя уменьшается в раз по сравнению с его максимальным значением в области средних частот.
В усилителях звуковых частот fн = 20 Гц и fв = 20 кГц; в широкополосных усилителях fн – это единицы – десятки Гц, а fв может достигать десятков мегагерц; в усилителях постоянного тока (УПТ) fн = 0, а fв может составлять несколько десятков мегагерц.
В усилителях имеют место фазовые сдвиги между входным и выходным сигналами, которые обусловлены реактивными элементами усилителя. Зависимость угла сдвига по фазе между входным и выходным напряжением от частоты представляет собой фазо-частотную характеристику (ФЧХ) усилителя (рис. 1.4, г). Положительные значения угла соответствуют опережению выходного напряжения по отношению к входному, а отрицательные – отставанию. Для неискаженной передачи сигнала все составляющие спектра сигнала должны иметь одинаковое время задержки tзд (tзд = const). Фазовый сдвиг составляющих спектра n определяется выражением:
(1.14)
При условии tзд = const, фазовый сдвиг n для n – гармоники спектра сигнала пропорционален частоте гармоники fn, следовательно, ФЧХ идеального усилителя должна быть линейной, как показано на рис. 1.4, г пунктиром.
Частотные и фазовые искажения являются линейными искажениями и обусловлены одними и теми же причинами, причём большим частотным искажениям соответствуют большие фазовые искажения, и наоборот.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 205.