След.: Качественные показатели усилителей Выше: Основные показатели и характеристики Пред.: Общие сведения и классификация

Количественные показатели усилителей

Источник усиливаемых сигналов создает на входе усилителя входное напряжение $U_{\text{вx}}$ (рис.1). На входном сопротивлении $R_{\text{вx}}$ расходуется мощность усиливаемых колебаний -- входная мощность

$$P_{\text{вx}}={U_{\text{вx}}^2\over R_{\text{вx}}} .$$ (1)

На сопротивлении нагрузки $R_{\text{н}}$ создается выходное напряжение $U_{\text{вых}}$ и выделяется мощность усиленных колебаний -- выходная мощность

$$P_{\text{вых}}={U_{\text{вых}}^2\over R_{\text{н}}} .$$ (2)

Полезная мощность в нагрузке при заданном уровне искажений называется номинальной выходной мощностью $P_{\text{вых ном}}$ .

Усилительные свойства усилителей оцениваются коэффициентами усиления мощности $K_p$ , напряжения $K_u$ (или $K$ ) и тока $K_i$ :

$$K_p={P_{\text{вых}}\over P_{\text{вх}}} ,$$ (3)

$$K_u=K={U_{\text{вых}}\over U_{\text{вх}}} ,$$ (4)

$$K_i={I_{\text{вых}}\over I_{\text{вх}}} .$$ (5)

Общий коэффициент усиления усилителя, состоящего из $n$ каскадов, в идеале определяется:

$$K_{\text{общ}}=K_1 . K_2 . K_3 .\ldots K_n .$$ (6)

В связи с тем, что воспринимаемое ухом человека изменение громкости звука пропорционально логарифму от соответствующего изменения звуковой энергии, коэффициент усиления часто выражают в логарифмических единицах -- децибелах (дБ):

$$K_p( )=10\lg{K_p} ,$$ (7)

$$K_u( )=20\lg{K_u} ,$$ (8)

$$K_i( )=20\lg{K_i} ,$$ (9)

$$K_{\text{общ}}(\text{дБ})=K_1(\text{дБ})+K_2(\text{дБ})+\ldots+K_n(\text{дБ}) .$$ (10)

Номограмма для перевода отношений напряжений в децибелы дана в приложении 1 (стр.[перейти]).

Оценить экономичность усилителя мощности позволяет его коэффициент полезного действия $\eta$ . Различают промышленный (полный) к.п.д. усилителя

$$\eta={P_{\text{вых}}\over P_{\text{общ}}}$$ (11)

и электрический к.п.д.

$$\eta_{\text{э}}={P_{\text{вых}}\over P_{\text{о}}} ,$$ (12)

где	$P_{\text{общ}}$	--	мощность, потребляемая всеми цепями усилителя
			от всех источников питания;
	$P_{\text{о}}$	--	мощность, потребляемая выходной цепью
			от источника.

Для ламповых каскадов

$$P_{\text{о}}=E_aI_a ,$$

для транзисторных каскадов

$$P_{\text{о}}=E_{\text{к}}I_{\text{к}} .$$

К количественным показателям относятся также чувствительность усилителя (определяемая величиной $U_{\text{вх}}$ , при которой на выходе получается номинальная мощность $P_{\text{вых ном}}$ ), указанные выше $R_{\text{вх}}$ , $R_{\text{вых}}$ и $U_{\text{вых}}$ потребляемая от источника питания мощность $P_{\text{общ}}$ и некоторые другие.

След.: Качественные показатели усилителей Выше: Основные показатели и характеристики Пред.: Общие сведения и классификация