Выходная мощность.

Классификация усилителей.

Классификация усилителей может быть произведена по нескольким признакам:

I. По назначению: напряжения, тока, мощности.

- Усилитель напряжения:

- Усилитель тока:

- Усилитель мощности:

II. По типу усилительных элементов: полупроводниковые, ламповые, магнитные, изолирующие, оптоэлектронные и др.

III. По виду усиливаемых сигналов: гармонических сигналов, импульсные.

IV. По числу усилительных каскадов: однокаскадные, многокаскадные.

V. По диапазону частот электрических сигналов – это один из наиболее существенных признаков классификации.

По этому признаку различают следующие основные типы усилителей:

1. Усилители низкой частоты (УНЧ) – предназначены для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный спектр которых от десятков Гц до десятков кГц. Характерная особенность: - велико, от нескольких десятков до десятков тысяч (например, звуковой диапазон: 20Гц÷20кГц).

2. Усилители постоянного тока (УПТ) – более точно: усилители медленно меняющихся напряжений и токов. Усиление от до - десятки и сотни кГц. Усиливают как переменную, так и постоянную составляющую сигнала.

3. Избирательные (или селективные) усилители – работают в очень узкой полосе частот (обычно ). Могут использоваться как на низких, так и на высоких частотах в качестве частотных фильтров, выделяющих или подавляющих заданный диапазон частот. Это достигается в большинстве случаев за счёт использования одного или нескольких колебательных (резонансных) контуров. Всвязи с этим их часто называют резонансными, или полосовыми.

4. Широкополосные усилители – работают в очень широкой полосе частот (от единиц кГц до нескольких МГц и выше). Такие сигналы часто воспроизводятся на экранах и регистрируются визуально – поэтому их часто называют видеоусилителями.

 

Основные технически показатели усилителей (параметры).

1. Коэффициент преобразования или коэффициент передачи – это отношение значения выходного сигнала к значению входного сигнала.

В частном случае, когда входное и выходное значения сигнала являются однородными, коэффициент преобразования называют коэффициентом усиления (например: – коэффициент преобразования U в I;

- коэффициент преобразования I в P)

– коэффициент усиления по напряжению;

- коэффициент усиления по току;

- коэффициент усиления по мощности.

Во многих случаях коэффициенты усиления выражают в логарифмических единицах – децибелах (дБ).

Для многокаскадных усилителей из n-каскадов:

Учитывая, что в общем случае выходной сигнал может отличаться от входного сигнала не только по величине, но и по фазе, поэтому - величины комплексные.

;

;

где φ – сдвиг фаз между входными и выходными сигналами.

2. Входное и выходное сопротивления ()

При - активном:

- действующее напряжение.

Выходная мощность – это полезная мощность, развиваемая усилителем в нагрузке.

Увеличение выходной мощности усилителя ограничено искажениями.

Номинальная выходная мощность – это максимальная мощность, при которой искажения не превышают заданной (допустимой) величины.

 

4. Коэффициент полезного действия(к.п.д.) – важный показатель для усилителей средней и большой мощности. Численно к.п.д. может быть определен:

- мощность потерь.

5. Диапазон усиливаемых частот (полоса пропускания) – область частот, в которой коэффициент усиления изменяется не больше, чем это допустимо требованиями. (Для УНЧ – изменения К_ус от до не превышает 3дБ)