Характеристики усилителей

Важной характеристикой усилителей и активных фильтров, являются амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), представляющая собой зависимость коэффициента усиления от частоты .

Так как звено обратной связи, образовано включенными R и C элементами, то между входным и выходным напряжениями возникнет сдвиг фаз. Эту зависимость отражает фазо-частотная характеристика ФЧХ .

Логарифмические амплитудно- и фазо-частотные характеристики (ЛАЧХ) и (ЛФЧХ) являются удобным средством анализа устойчивости линейных систем и служат для расчета корректирующих цепей.

Амплитудно-частотные характеристики строятся в логарифмическом масштабе. По оси ординат откладывают коэффициент усиления, выраженное в децибелах, по оси абсцисс откладывают частоту или отношение частот сигналов, в логарифмическом масштабе. Логарифмический масштаб удобен для графического представления частотных характеристик.

• дБ – децибела - специальная единица, определяемая отношением амплитуд двух сигналов. K(дБ) = 20lgK

• Интервал частот, отличающихся в 10 раз называют декадой.

20lg10 = 20 дБ наклон характеристики +20 дБ/дeк

 

Реальный ОУ имеет: коэффициент усиления К от 10³ до 10⁶, частоту единичного усиления f_ед (частота при которой коэффициент усиления ОУ равен единице К=1) обычно составляет 0,5 – 10 МГц.

Зная частоту единичного усиления f_ед и коэффициент усиления реального ОУ можно легко определить частоту среза по амплитудно-частотной характеристике или ЛАЧХ рис 3.

 

 

Рис. 3. ЛАЧХ ОУ

 

На верхних частотах ОУ, начиная с частоты среза f_с (точка излома ЛАЧХ ОУ), коэффициент усиления снижается из-за инерционности, и скорость спада АЧХ составляет -20 дБ/дек до частоты единичного усиления, рис 3.