сигнал изкривяване усилватели електрически сигнали - studopediya
Изпълнението на усилвателя се определя главно от степента на изкривяване на сигнала, въведен от усилвателя. Съгласно нарушаването на усиления сигнал трябва да се разбира промяна на изходната форма на сигнала в сравнение с форма на сигнала на входния усилвател.
Всяка власт в различна степен, води до изкривяване на сигнала. В зависимост от причините за промяна на деформации форма на изходния сигнал се различават следните:
Opredelenie.Iskazheniya проявява в промяна на съотношението на амплитудите на спектрални компоненти на сигнал, наречен честота изкривяване.
С други думи, на отделните хармонични компоненти на входния сигнал не се усилват еднакво. Това се дължи на присъствието на реактивни елементи в усилвателя: капацитет и индуктивност.
изкривявания на честотата включват изкривявания линеен характер, тъй като те не зависят от нелинейни свойства на елементи на схема, като например лампи и нелинейност на характеристики на транзисторите.
Количествено определяне на изкривяванията се характеризира с коефициент на изкривяванията AM което се равнява на печалбата напрежение при средните честоти КПР неговата честота стойност, при условие
Обикновено, в крайните честоти на печалбата намалява, следователно, М> 1. Среден клас М = 1. Проучванията показват, че човешкото ухо не възприема изкривявания, ако тяхната стойност не надвишава 30-40%, което означава, М = 1.3-1.4. За многостъпални усилватели честота изкривяване фактор се определя с израза
М1. M2 ... коефициент на изкривяванията на първо, второ и т.н. каскади.
изкривяванията фактор може да се определи по отношение на логаритмична (БД)
Тогава усилвател многоетапно
По-пълна представа на честотните характеристики на усилвателя на хармонична на входния сигнал може да бъде получен чрез амплитудно-честотната характеристика на усилвателя (AFC) (Фигура 2.5).
характеристика амплитуда честота на електронен усилвател се нарича зависимостта на напрежение (напрежение) печалба усилвател на честотата на хармонична на входния сигнал.
Понякога интендант нарича честотна характеристика. идеално честотната характеристика е права линия, успоредна на оста на честотата (Фигура 2.5), и реакцията на реалната честота (ris.2.5b) има "остатъци" в областта на ниските и високите честоти.
AFC може да бъде представен в координатна система, където вертикалната ос показва печалба в относителни единици
или в логаритмични единици Y = -20 1 мг [db]. и хоризонталната ос - честота.
Невярно Range
по-ниска от средната горна
честота честота честота
Фигура 2.5. Отговорът на амплитуда честота на усилвателя:
а) съвършен; б) в реално
Opredelenie.Iskazheniya причинени от нарушение на отношенията фаза между отделните спектрални компоненти на сигнала по време на предаване за всяка верига, наречена фаза.
Тези нарушения са тясно свързани с честота изкривяване, като причина за появата им като цяло - присъствието в усилвател верига на реактивни елементи. Фаза изкривяване, като честотата не зависи от нелинейност на характеристиките на усилвателна елемент и по този начин са линейни.
Човешкото ухо е почти не реагира на изкривяването фаза и затова при проектиране на аудио усилвател това изкривяване не е взето под внимание.
При определяне на изкривяването фаза разчита само на фазови измествания, причинени от реактивни елементи схемата (Fig.2.6), и не се включват фаза ротации, причинени от ПУ. При преминаване през забавянето случва UE отделни компоненти в същото време # 916; т (Fig.2.7). характеристиките на фазата на усилвателя, характеризиращи се с фаза отговор. PFC показва зависимостта на фазовата разлика на хармонични сигнали входни и изходни (# 966) на усилвателя на честота (F).
Opredelenie.Fazo честота характеристика (PFC) електронен усилвател се нарича аргумент зависимост на предавателната функция на честотата на сигнала хармонична на входния усилвател.
идеално фаза отговор (където не фазовото изкривяване) има формата на права линия (фигура 2.8). Тази характеристика изразява пропорционална зависимост на ъгъла на дефазиране от промяната на честотата. действителната отговор фаза е показано на Фигура 2.8b. При оценката фаза честота не вземат абсолютните стойности на фазовите измествания, и стойността на отклонение # 916; # 966; 0 реалните характеристики на идеала.
Фаза отговор на усилвателя може да се конструира като се използва съотношението, свързани нарушения на честота и фаза
Ui първата хармонична Ui първата хармонична
2-ра хармонична второ хармонична
Vout 1, Vout хармонична една хармонична
2-ра хармонична второ хармонична
Фиг. 2.6. Фазови измествания Fig.2.7. сигнал фаза въртене
индивидуални хармоници на елемент сигнал усилвателна
Фигура 2.8. Фаза отговор:
а) съвършен; б) в реално
изискванията големината и фаза изкривяване за фазовата реакция, в зависимост от целта на усилвателя. В същото време, за да си набавят необходимите формуляри се използват специални характеристики коригиращи верига.
многостепенен усилвател фазовото изместване на равно на сумата от преместванията фаза на отделните етапи
Opredelenie.Iskazheniya импулсен изход в сравнение с вход правоъгълен импулс, наречен преходни нарушения.
Преходна изкривяване генерирани поради присъствието на реактивни елементи на верига усилвател (индуктивност, капацитет). Тези нарушения също са посочени като линейна, тъй като тя не зависи от веригата елементи нелинейни.
Основната характеристика на сигнала импулс е неговата форма. Фигура 2.9a показва вход правоъгълен импулс, и Фигура 2.9b нарушена импулсен изход.
В началото на пулса (фиг. 2.9b) е бързото нарастване на напрежението с амплитуда стойност Um. От известно време, напрежението намалява сравнително бавно от сумата # 916; UC. след това бързо намалява. Има три части на недвижими правоъгълен импулс, предната, отгоре (плоска част) и рецесията. Освен това, благодарение на преходни процеси в края ръба и да падне време пулс може да бъде напрежение или ток скока. След наблюдава освобождаването затихване паразитни трептения.
Фигура 2.9. Правоъгълен импулс изкривяване в усилването
а) въвеждане на правоъгълен импулс; б) изход нарушена импулс
Следните стойности са използвани за оценка на нарушаването на правоъгълния импулс:
TFR - време на нарастване,
# 916; UC - рецесия върхове,
TC - продължителността на рецесията,
# 916; UB - предна изход.
Смята се, че пулса има "активен" дължина, която се измерва при определено ниво, обикновено на ниво 0,1Um. TFR предния път е интервалът от време между моментите, когато напрежението или тока достига ниво ниво 0,1Um 0,9Um.
времетраене на импулса ТР се определя при 0,1Um (0,1Іm) или на нивото на 0,5 Um (0,5Іm). Продължителността на спад, както и на лицевата страна, не трябва да надвишава 0,1-0,3 продължителност на импулса ТР. Големината на връх импулс гниене се изчислява по формулата
Стойността на # 916; С не трябва да надвишава 3-5%.
Предна количество изтласкване определено чрез експресията
Тази стойност също не трябва да надвишава 3-5%.
Ако многоетапен усилвател, горните параметри на правоъгълен импулс ще бъде както следва:
където п - броят на усилвателни стъпала.
Opredelenie.Nelineynymi изкривяване наречен нарушения проявяват в появата на честотния спектър на компоненти на изходния сигнал отсъстват в спектъра на входния сигнал.
Нелинейни изкривявания причинени от нелинейност на характеристиките на UE (лампи, транзистори) и нелинейност на трансформатор ядро намагнитване усилвател.
Появата на нелинейно изкривяване по следния начин. Е входен сигнал хармоничен (фигура 2.10). На изхода на усилвател дължи на нелинейни изкривявания на изкривен сигнал се получава. На Фигура 2.10b е определен като "резултат." изкривена изходен сигнал, както и всеки не хармонична сигнал може да бъде представена като сума от хармонични сигнали с честоти е и 2е.
По този начин, на изхода на усилвателя на сигнала се появи повече компоненти честота липсващи на входа. В този случай, по-голям характеристиките на нелинейност UE, по-изкривена изходния сигнал, по-високите честотни компоненти се съдържат в своя спектър.
Нелинейни изкривявания измерва с помощта на коефициентите хармоници което се равнява на сумата от хармоници RMS напрежение на сигнала, различни от първата, за действителната стойност на основното напрежение, когато е подложен на усилвател синусоидална входния сигнал
където U1. U2. U3 ... Un - напрежение 1, 2, 3 ... п-ти хармонична на изходния сигнал.
Понякога, вместо стойности на напрежението може да се използва сегашните стойности
където I1. I2. I3 ... В - ток 1, 2, 3 ... п-ти хармонична на изходния сигнал.
Фигура 2.10. Вълнови изкривяване в усилването
Възможно е да се намери втори коефициент, трета и т.н. хармоника
В този случай, общото хармонично изкривяване е и през втората коефициент, трети и т.н. хармоника
Като цяло CG GEN многостепенен усилвател THD се определя от коефициентите на отделните етапи хармоници
където kg1. KR2 ... kgN - коефициент на първия хармоник, второ и т.н. усилвателни стъпала.
Разрешените стойности хармонична коефициент зависи от целите на усилвателя. По този начин, в усилватели от висок клас CG не трябва да надвишава 1%, за средната класа 5-7%.
Заключения на втория въпрос:
1. Разглеждане нарушения възникват в почти всички усилватели и инженери задачата е намалена до максимума на своя упадък.
2. нелинейни изкривявания възникнат в много електронни устройства, и играе също важна роля в генерирането на сигнали и честота синтез.
3. усилвател електрически сигнали са основните функционални елементи на комуникация:
- предавателни устройства (RPDU)
- получаване на устройства (PAR)
- обработка на сигнала устройства.
4. Включете се различава от другите вериги, не само способността да се увеличи амплитудата на напрежението (ток), но също така и увеличаване на силата на сигнала.
5. На Комисията следва да се състои от следните компоненти:
- входния източник,
6. основните параметри на усилвателя може да варира в относителни единици или логаритмична (db). В случай на многоетапен усилвател относителни единици, умножени и логаритмична стека.
7. усилвател изкривява сигнал преминава през него. Вари честота, фаза, преходно, нелинейно изкривяване.
8. Стойностите на допустимо изкривяване усилвател определена цел.
Тази лекция е от голямо значение при подготовката на офицера за бъдещето сигналист, инженерът. Гледан в Лекция отразяват важни въпроси за специализирани радио аспектите на: физически разкрити са основните характеристики и параметри на всеки усилвател на електрически сигнали. Трябва да се отбележи, че тези параметри, които не са характерни само за усилватели, но също така и на други електронни устройства, както и за комуникация, като радио, радио и др.
Познаването на основните параметри и характеристики на усилвателя много по-бързо и ще помогне да се разбере по-добре принципите на изграждане и експлоатация на усилвателите и други електронни устройства. Трябва да се има предвид, че инженерни познания, се определя до голяма степен от способността му свободно да работи технически термини.