Основы схемотехники аналоговых электронных устройств (АЭУ). Классификация УУ. Компланарная плоскость , страница 2
— входное воздействие является гармоническим сигналом:
В случае исследования в области НЧ или усиление УНЧ, частота гармонического входного воздействия = 1 кГц.
В области А:
за счет внутренних помех усилителя.
В области В: за счет нелинейности ВАХ активных элементов усилителя.
Динамический диапазон усилителя :
При проектирование УУ необходимо чтобы: ;
Динамические АХ:
1) сквозная
2) проходная
АХ используется для оценки нелинейных искажений.
–первая гармоника;
— вторая гармоника;
— третья гармоника.
Внутренние помехи.
Фон присутствует в выходном сигнале гармоник промежуточной сети за счёт некачественной фильтрации в источнике питания.
Наводки присутствуют в выходном сигнале сигналов посторонних радиотехнических устройств.
Шумы: а) тепловые: , б) дробовые: ,
, Rн – сопротивление нагрузки.
— коэффициент усиления в области НЧ.
Дробовые шумы возникают из-за флуктуации 1-го каскада усиления.
Дробовые шумы определяются эквивалентным дробовым сопротивлением (включается она входе усилителя) .
— мощность суммарных импульсов,
— мощность тепловых шумов.
Отрицательная обратная связь (ООС) в аналоговых электронных устройствах (АЭУ).
ОС в АЭУ возникает за счёт передачи части выходного сигнала (напряжения или тока) во входную цепь устройства. И процесс образования ОС следующий
– коэффициент усиления УУ без ОС;
— глубина (фактор) ОС.
– коэффициент передачи цепи ОС;
Классификация ОС.
Паразитные ОС нежелательны в АЭУ с ними производиться борьба или компенсация.
1. Специально введение ОС для придания АЭУ определённых свойств.
а) положительное ОС (ПОС)
б) отрицательная ОС ( ООС)
ПОС используется в автогенераторах. В АЭУ не используется. В АЭУ используется ООС.
ООС может быть частотно-зависимой и частотно-независимой:
АЭУ (УУ) представляет собой активный ЧП. Цель ООС чаще бывают пассивные ЧП.
По связи между собой активными четыхполюсников с и различают ООС Y, Ƶ, H, G – типов.
Y – тип (параллельная по входу и параллельная по выходу (параллельная по напряжению)):
Ƶ – тип (последовательная по входу и по выходу (последовательная по току)):
Н – тип (параллельно-последовательная (последовательная по напряжению)):
G – тип (параллельная по входу последовательная по выходу (параллельная по току)):
Свойства усилителей охваченных ООС зависит не только от свойств ЧП, но и от способа их соединения.
Влияние ООС на параметры и характеристики УУ.
— вход напряжение с учётом ОС.
– коэффициент усиления по напряжению с ОС.
(*)- означает параметр или характеристику охваченную ООС).
5) Влияние ООС на чувствительность (относительная стабильность УУ):
— меняется из-за следующих фактов:
технологический разброс параметров активных элементов.
за счёт влияния температуры.
за счёт старения системы элементов.
При введении ОС под чувствительностью понимается:
Этот вывод справедлив для всех видов ООС.
6) Влияние ООС на АЧХ:
,
Т.е. полоса пропускания:
, расширяется не зависимо от вида ООС.
Спад АЧХ в области НЧ и ВЧ можно рассматривать как дестабилизирующий фактор.
Что такое схема, УГО и BAX
Схемотехника это промежуточная стадия между началом массового производства электронного изделия и идеей его создания, но в рамках данного методического пособия мы будем идти обратным путем, т.е. будем двигаться от уже созданного устройство к пониманиям назначения или идеи. Нам это необходимо так как это пособие рассчитана для мастеров по ремонту бытовой техники и электроники в большей степени, нежели для разработчиков этих устройств.
Дискретные и интегральные элементы
Любая электронная схема это набор элементов необходимых для выполнения конкретной задачи, например усиление входящего сигнала или изменение выходного напряжения. Схемы состоят из дискретных элементов (отдельный элемент и одной функцией, например резистор или конденсатор) и интегральных элементов (например микросхемы, внутри которой находится множество резисторов и транзисторов)
Существуют два вида схемотехники — аналоговая и цифровая. В цифровой схемотехнике существуют понятие 0 и 1, т.е. если у нас есть на контакте +5 вольт (или +3.3 или любое другое значение принятое за опорное напряжение в устройстве) то это условно 1, отсутсвие напряжения значит у нас 0. В аналоговой схемотехнике те же +5 вольт могут быть разной формы нарастания иметь шумы и т.д. то есть нам уже будет интересно не только есть напряжение или нет, нам уже будет интересно его форма, изменение во времени и другие различные параметры. Например от лампочке в комнате нужно только два состояния включена и выключена, в то время как от звука в музыкальных колонках нужна частота, глубина и громкость. По сути это и есть разница между цифровой и аналоговой схемотехникой.
Условно графическое обозначение
Принято читать схемы слева направо, так же как и. Нумерация элементов принято делать слева направо и сверху вниз. Для обозначения элемента на электрической принципиальной схеме используется УГО
Все условное графические обозначения можно разделить на стандартные (типовые) и специфичные, так если мы откроем любую среду для отрисовки схем, то резистор, конденсатор и т.д. там будут изначально заложены и доступны, но иногда в разработке применяют нестандартные элементы, которые уже рисуются под конкретный проект или схему.
Элементы не могут повторять друг друго по позиционному обозначению, так на схеме не может быть несколько элементов R1, при этом номиналы элементов могут повторяться, те на схеме может быть 2,3 и более резисторов на 1 КилоОм (рис 2), но только один R1 (где R означает резистор, а 1 — его порядковый номер)
Вольт-Амперная характеристика
Одно из основных понятий в электротехники это BAX (вольт-амперная характеристика), которая показывает изменение силы тока от напряжения, так у резистора она будет линейная и такие элементы называются пассивные, а у диода она будет в виде кривой или нелинейной, такие элементы называются активные.
Работа пассивных элементов подчинена закону Ома, так как у нас линейная зависимость, в то время как у активных элементов нелинейная зависимость и к ним мы можем отнести все полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы, симисторы и т.д.)
Так же элементы делятся по виду монтажа, который может быть навесной, панель и поверхностный. И последний вид деления радиоэлементов это по предназначению, которое в зависимости от элемента может быть измерительное, антенное, термоэлектрическое, соединительно, акустическое и информационное.
Warning: Undefined array key «username» in /var/www/u0444574/data/www/alexragulin.ru/application/views/comments_view.php on line 30
Добрый день.Не могу пройти на следующий урок по схемотехнике. на вопрос,Зависимость в виде прямой на вольт амперной характеристики,я ответил что — изменение силы тока от напряжения, так у резистора она будет линейная и такие элементы называются ПАССИВНЫЕ.Система говорит ответ не правильный.Я чего то не понимаю и как мне пройти на следующий урок.
АХ – это зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного напряжения.
идеальная АХ
В реальная АХ
А 
0 
Идеальная АХ – это прямая линия, проходящая через начало координат, угол наклона которой определяется из выражения: .
Реальная АХ совпадает с идеальной только на участке АВ.
1. При отсутствии входного сигнала ( 
) 
.
Таким образом, нижний загиб АХ обусловлен наличием собственных шумов в усилителе. При малой амплитуде входного сигнала шумы на выходе усилителя могут превысить полезный сигнал, что недопустимо.
Малый уровень шумов имеют полевые транзисторы, наибольшими шумами обладают ламповые усилители.
2. При большой амплитуде входного сигнала сказывается нелинейность ВАХ усилительного элемента – появляется верхний загиб АХ.
Таким образом, верхний загиб АХ обусловлен нелинейными искажениями.
Для нормальной работы усилителя (участок АВ) необходимо выполнение условий:
Динамический диапазон усилителя – это отношение максимальной амплитуды выходного напряжения к его минимальной амплитуде в пределах линейной части АХ, т.е.: 
[раз] или 
[дБ].
Динамический диапазон человеческого голоса .
Динамический диапазон симфонического оркестра .
Динамический диапазон усилителей .
Дата добавления: 2019-02-08 ; просмотров: 475 ;
491_Arkhipov_S._N._Praktikum_po_analogovoj_skhemotekhnike_
Федеральное агентство связи Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (ФГОБУ ВПО «СибГУТИ») С.Н. Архипов, М.С. Шушнов ПРАКТИКУМ по аналоговой схемотехнике устройств телекоммуникаций Учебное пособие Рекомендовано УМО по образованию в области Инфокоммуникационных технологий и систем связи в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 210700 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи квалификации (степени) «бакалавр» и «магистр» Новосибирск 2014
УДК 681.(076) Архипов С.Н., Шушнов М.С. Практикум по аналоговой схемотехнике устройств телекоммуникаций : Учебное пособие / Сибирский гос. университет телекоммуникаций и информатики. – Новосибирск, 2014. – 154 с. В учебном пособии приведены краткие теоретические сведения, вопросы и упражнения по курсу «Схемотехника телекоммуникационных устройств» и «Схемотехника аналоговых электронных устройств». Оно предназначено для изучения способов построения, анализа и расчета аналоговых устройств обработки сигналов. Может быть рекомендовано для проведения лабораторнопрактических занятий и самостоятельной работы студентов. Учебное пособие предназначено для бакалавров и магистров, обучающихся по направлениям 210700 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи, 211000 – Конструирование и технология электронных средств, 210400 – Радиотехника. Кафедра радиотехнических устройств Илл. – 124, список литературы – 7 наимен. Рецензенты: д-р. тех. наук. А.А. Пальчун канд. тех. наук. В.В. Дуркин Утверждено редакционно-издательским советом ФГОБУ ВПО «СибГУТИ» в качестве учебного пособия. © Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2014 2
| Оглавление | |
| Предисловие. | 4 |
| 1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЕЙ. | 5 |
| 1.1. Краткие теоретические сведения. | 5 |
| 1.2. Вопросы и упражнения. | 12 |
| 2. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ. | 20 |
| 2.1. Краткие теоретические сведения. | 20 |
| 2.2. Примеры решения задач. | 26 |
| 2.3. Вопросы и упражнения. | 28 |
| 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ | |
| НА ТРАНЗИСТОРАХ. | 38 |
| 3.1. Краткие теоретические сведения. | 38 |
| 3.2. Примеры решения задач. | 48 |
| 3.3. Вопросы и упражнения. | 50 |
| 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ КАСКАДОВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО | |
| УСИЛЕНИЯ НА ТРАНЗИСТОРАХ . | 73 |
| 4.1. Краткие теоретические сведения. | 73 |
| 4.2. Примеры решения задач. | 85 |
| 4.3. Вопросы и упражнения. | 91 |
| 5. ВЫХОДНЫЕ И ПРЕДВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ. | 97 |
| 5.1. Краткие теоретические сведения. | 97 |
| 5.2. Примеры решения задач. | 109 |
| 5.3. Вопросы и упражнения. | 115 |
| 6. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ С ПРИ- | |
| МЕНЕНИЕМ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ. | 123 |
| 6.1. Краткие теоретические сведения. | 123 |
| 6.2. Примеры решения задач. | 134 |
| 6.3. Вопросы и упражнения. | 136 |
| Приложение 1. | 140 |
| Приложение 2. | 141 |
| Приложение 3. | 142 |
| Приложение 4. | 146 |
| Литература. | 153 |
Предисловие Разработка и эксплуатация современных систем телекоммуникаций, выбор грамотных и технически обоснованных решений требует от специалиста правильной оценки качественных показателей и эксплуатационных параметров аппаратуры, а также знание особенностей построения, анализа и расчета основных узлов оборудования. Данное учебное пособие посвящено практическим вопросам построения аналоговых устройств на базе усилительных схем, с применением транзисторов и интегральных микросхем. В соответствии с программами дисциплин «Схемотехника устройств телекоммуникаций» (по направлению 210700), «Схемотехника аналоговых электронных устройств» (по направлению 210400), «Схемо- и системотехника электронных средств» (по направлению 211000) вопросы и упражнения сгруппированы по следующим разделам: – основные технические показатели усилительных устройств; – теория обратной связи; – обеспечение режимов работы усилительных элементов; – предварительные каскады усиления; – выходные и предвыходные каскады усиления; – схемы обработки сигналов на основе операционного усилителя. По каждому разделу приведены основные теоретические сведения и примеры решения задач, а также справочные данные основных пассивных элементов, транзисторов и операционных усилителей. Предлагаемое пособие может быть использовано как для проведения лабо- раторно-практических занятий, так и для организации самостоятельной работы студентов. 4
Основные технические параметры усилителей 1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЕЙ 1.1. Краткие теоретические сведения Эффект увеличения мощности полезного электрического сигнала при сравнительно полном сохранении его формы за счет использования энергии источника питания называют усилением [1–5]. Устройство, реализующее этот эффект, называют усилителем. Обобщенная функциональная схема усилителя показана на рис. 1.1.
| Источник питания | |||||
| Источник сигнала | (Е П ,i П ) | ||||
| Нагрузка | |||||
| i вх | Z ист | Z вых | i вых | ||
| Е ист | U вх | Z вх | Е вых | U вых | Z н |
Рис. 1.1. Функциональная схема усилительного устройства В общем случае все параметры схемы на рис. 1.1 будут являться комплексными величинами. В диапазоне средних частот комплексный характер параметров можно не учитывать, т. е. эти величины становятся чисто действи- тельными ( Z ист = R ист , Z вх = R вх , Z вых = R вых ). Усилительные устройства характеризуются рядом технических показателей, которые позволяют оценить их пригодность для того или иного применения. К основным техническим показателям усилителя относятся: 1. Входные и выходные данные (входные и выходные мощности, напряжения, токи, сопротивления); 2. Коэффициенты усиления по напряжению, току, мощности; 3. Коэффициент полезного действия ( ); 4. Собственные помехи, коэффициент шума; 5. Амплитудная характеристика (АХ), динамический диапазон ( D у ) и коэффициент нелинейных искажений (коэффициент гармоник К Г ); 6. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и частотные искажения; 7. Фазо-частотная характеристика (ФЧХ) и фазовые искажения; 8. Переходная характеристика (ПХ) и переходные искажения; 9. Стабильность показателей; 10. Эксплуатационные характеристики (габариты, вес, стоимость, ремонтопригодность, параметры надежности).
Основные технические параметры усилителей Усилительное устройство, как правило, состоит из нескольких каскадов, которые можно разделить на каскады предварительного усиления, предвыходной каскад и выходной каскад (рис. 1.2). Требования, предъявляемые к отдельным каскадам, зависят от их функционального назначения. Выходной каскад усиления (ВКУ), называемый также оконечным или мощным каскадом, предназначен для обеспечения заданной мощности в нагрузке при допустимых линейных и нелинейных искажениях и максимальном коэффициенте полезного действия. Каскады предварительного усиления (КПУ) должны обеспечить основное усиление входного сигнала по мощности. Эти каскады работают при малых уровнях сигналов, не потребляют большой мощности и не вносят заметных нелинейных искажений. Первые каскады должны быть малошумящими, поскольку именно они вносят максимальную долю в напряжение помех всего усилителя. Предвыходной каскад является промежуточным между предварительными каскадами и выходным каскадом. Он предназначен для обеспечения необходимой мощности на входе оконечного каскада (для «раскачки» транзистора выходного каскада) при допустимых линейных и нелинейных искажениях и достаточно большом коэффициенте передачи. Показатели всего устройства определяются показателями всех входящих в него каскадов. Тем не менее, схемотехника усилителя определяется параметрами, которые необходимо обеспечить в нагрузке (заданная мощность при допустимых искажениях). Таким образом, расчет всего усилителя ведется в направлении от выходного каскада к предварительным. Каскады усиления
| Источник | Входная | К 1 , К Т 1 , | Нагрузка | ||
| К 2 , К Т 2 , | К n , К Тn , | ||||
| сигнала | цепь | К М 1 | К М 2 | К Мn | (U вых ,, |
| (Е ист ) | ( К вх.ц ) . | i вых , Р вых ) |
КПУ ВКУ Рис. 1.2. Структурная схема многокаскадного усилителя Общий коэффициент усиления n- каскадного усилительного устройства определяется как произведение коэффициентов усиления отдельных каскадов: 1. Коэффициент усиления по напряжению: К общ = К 1 К 2 …К n , где К 1 , К 2 , … К n – коэффициенты усиления по напряжению отдельных каскадов; 2. Сквозной коэффициент усиления по напряжению: К Еобщ =К * общ = К вх.ц. К общ , где К вх.ц. – коэффициент передачи входной цепи усилителя; 3. Коэффициент усиления по току: К Тобщ = К Т 1 К Т 2 …К Тп , где К Т 1 , К Т 2 , … К Тn – коэффициенты усиления по току отдельных каскадов; 4. Коэффициент усиления по мощности: К Мобщ = К М 1 К М 2 … К Мп , где К М 1 , К М 2 , … К Мn – коэффициенты усиления по мощности отдельных каскадов.
Основные технические параметры усилителей При расчете усилительных устройств коэффициенты усиления и коэффициент частотных искажений ( М ) могут быть выражены в логарифмических единицах – децибелах [ дБ ].
| К[дБ] = 20 lg K; К Е [дБ] = 20 lg K Е ; | К Т [дБ] = 20 lg K Т ; | ||||||||||||||||||
| К М [дБ] = 10 lg К М ; | М[дБ] = 20 lg М. | (1.1) | |||||||||||||||||
| В этом случае общий коэффициент усиления будет определяться как сум- | |||||||||||||||||||
| ма коэффициентов отдельных каскадов: | |||||||||||||||||||
| К общ [ дБ ] =К 1 [ дБ ] + К 2 [ дБ ] +. + К n [ дБ ] ; | |||||||||||||||||||
| K E | [ дБ ] = K * | [ дБ ] = К | вх.ц | . [ дБ ] +К | общ | [ дБ ] . | (1.2) | ||||||||||||
| общ | общ | ||||||||||||||||||
| Значения коэффициентов усиления и частотных искажений, выраженные в | |||||||||||||||||||
| дБ , могут быть представлены в относительных единицах: | |||||||||||||||||||
| K дБ | K Т дБ | K * 10 | K Е дБ | K М дБ | |||||||||||||||
| K 10 | ; | K 10 | 20 | ; | 20 | ; | 10 | 10 | . | (1.3) | |||||||||
| 20 | K | Е | K | М | |||||||||||||||
| Т | |||||||||||||||||||
Поскольку усилительный элемент в общем случае является нелинейным (имеет нелинейную передаточную характеристику), то при усилении гармонических сигналов могут возникать нелинейные искажения , при которых в спектре выходного сигнала появляются дополнительные гармоники, кратные частоте входного сигнала, приводящие к искажению результирующего сигнала. Степень нелинейных искажений оценивают коэффициентом гармоник:
| U m 2 | 2 U m 2 | 3 . | I m 2 | 2 I m 2 | 3 . |
| K Г | K Г 2 | 2 K Г 2 | 3 . , | (1.4) | |
| U m 1 | I m 1 | ||||
где U m 1 и I m 1 – соответственно амплитуды первой (основной) гармоники выходного напряжения и тока, а U m 2 , U m 3 , … (или I m 2 , I m 3 , …) – амплитуды высших гармоник, появившиеся на выходе усилителя за счет нелинейных искажений; К Г 2 , К Г 3, … – коэффициенты нелинейных искажений соответственно по второй, третьей и т. д. гармоникам. Помимо полезного сигнала (и даже в его отсутствие) на выходе усилителя будут существовать собственные помехи усилителя ( U П ), источником которых являются тепловые шумы, фоновые помехи, наводки и дрейф. Амплитудная характеристика (АХ) усилителя представляет собой зависимость действующего (или амплитудного) значения напряжения сигнала на выходе усилителя от действующего (или амплитудного) значения напряжения сигнала на его входе при подаче на вход гармонического колебания неизменной частоты (обычно средней частоты полосы пропускания усилителя fср , которая, например, в усилителях звуковой частоты принимается равной 1 кГц). На рис. 1.3 показаны идеальная (пунктиром) и реальная (сплошной линией) амплитудные характеристики.
Основные технические параметры усилителей U вых U вых макс К ср.ч =U вых /U вх =tg (К*=U вых /Е ист =tg ‘ )
| U вх.мин (Е ист.мин ) | U вх.макс (Е ист.макс ) | U вх (Е ист ) |
Рис. 1.3. Амплитудная характеристика усилителя Идеальная АХ представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат под углом , определяемым коэффициентом усиления по напряжению tg = U вых.ср.ч . / U вх.ср.ч. =К ср.ч . Реальная АХ отклоняется от идеальной как в области очень малых входных напряжений (вследствие наличия в усилителе собственных помех U п.вых , действующих на выходе усилителя и при отсутствии сигнала), так и в области слишком больших входных напряжений (вследствие перегрузки усилительных элементов, выражающейся в том, что амплитуда сигнала при этом выходит за пределы линейного участка характеристики усилительного элемента, в результате чего нарушается линейная зависимость между U вых и U вх и возникают нелинейные искажения). Мерой оценки влияния теплового (флуктуационного) шума является коэффициент шума , который показывает, во сколько раз изменяется отношение мощности сигнала к мощности шума на выходе ( Р с / Р ш ) вых по сравнению с аналогичным отношением на входе ( Р с / Р ш ) вх . Он может быть, также, определен как отношение мощности суммарного шума на выходе к мощности теплового шума, создаваемого источником сигнала также на выходе
| Р | |||
| K ш | ш вых | , | (1.5) |
| Р | |||
| шиствых | |||
| U 2 | 4 kTR | ист | fК 2 | ||
| где Р ш иствых = | ш ист вых | Е | , | (1.6) | |
| Rн | Rн | ||||
где k 1,38 10 -23 Дж/ºК – постоянная Больцмана; Т – температура [ºК]; f – полоса частот [Гц]; R ист и R н – соответственно сопротивления источника сигнала и нагрузки [Ом].
Основные технические параметры усилителей Для оценки диапазона напряжений, в котором можно не учитывать влияние нелинейных искажений и собственных помех, т. е. для оценки величины линейного участка амплитудной характеристики, применяется параметр « дина- мический диапазон усилителя »
| Д у | 20 lg | U вх макс | 20 lg | U вых макс | 20 lg | U вых ном | . | (1.7) |
| U вх мин | U вых мин | |||||||
| (2 3) U П | ||||||||
В режиме усиления малого сигнала нелинейностью передаточной характеристики можно пренебречь, а это означает, что в спектре выходного сигнала не будут появляться дополнительные гармоники. Таким образом, параметры и характеристики усилителя, измеренные в режиме малого сигнала (коэффициенты усиления, частотные и переходные характеристики и оценка их искажений), относят к линейным параметрам . Линейные искажения обусловлены наличием реактивных элементов и подразделяются на частотные, фазовые и переходные. Комплексный характер сопротивлений реактивных элементов может привести к изменению коэффициента усиления (частотным искажениям) и появлению дополнительных фазовых сдвигов (фазовым искажениям) на границах частотного диапазона. При усилении гармонического сигнала, его форма вследствие линейных искажений не изменится, поскольку в спектре выходного сигнала не появляются новые спектральные составляющие (гармоники). Может измениться либо амплитуда, либо временная задержка (фаза). При подаче на вход сложного, например импульсного, сигнала, имеющего широкий спектр, из-за наличия частотных и фазовых искажений различных спектральных составляющих его форма изменяется, что приведет к возникновению переходных искажений. Оценка частотных искажений производится с помощью коэффициента частотных искажений ( М ) или сквозного коэффициента частотных искажений ( М * ), который показывает, во сколько раз отличается коэффициент усиления напряжения на средней частоте по отношению к коэффициенту усиления напряжения на заданной частоте
| M f | K fcp | * | K * fcp | ||
| или M | f | . | (1.8) | ||
| K f | K | * | |||
| f | |||||
Коэффициент частотных искажений можно выразить в дБ или из дБ перевести в относительные единицы по формулам (1.1), (1.2). На рис. 1.4 показана типовая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) усилителя переменного тока. По оси ординат могут откладываться значения коэффициентов усиления в дБ (логарифмическая АЧХ), а также относительный коэффициент усиления Y = К f / К fср (нормированная АЧХ), где К f – значение коэффициентов усиления на текущей частоте. Средняя частота определяется как среднее геометрическое от крайних ча- стот полосы пропускания f cp 
f н f в . Для усилителей постоянного тока ниж- няя граничная частота f н = 0. В области средних частот коэффициент усиления, как правило, не зависит от частоты и является постоянной величиной. Для усилителей звуковой частоты принимают f cp = 1 кГц. Граничные частоты ( f н , f в )
Основные технические параметры усилителей обычно определяются на уровне, при котором коэффициент усиления уменьшается в 
2 раз (на 3 дБ). В некоторых случаях требования к допустимому коэффициенту частотных искажений могут меняться, при этом граничные частоты находятся с учетом допустимого уменьшения коэффициента усиления и находятся на уровне К fн = К fср / М н ; К fв = К fср / М в .
| К (или К * ) | идеальная | ||||||||
| К ср ( К * ср ) | |||||||||
| Kcp | 0 . 707 K cp | реальная | |||||||
| 2 | |||||||||
| K | * cp | ||||||||
| 0 . 707 K | * cp | ||||||||
| 2 | К fн | К fср | К fв | ||||||
| (или К * fн ) | (или К * fср ) | (или К * fв ) | |||||||
| 0 f н | f ср | f в | lg f |
Рис. 1.4. Амплитудно-частотная характеристика усилителя переменного тока (в скобках указаны параметры сквозной АЧХ) Коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя может быть рассчитан как: M общ M 1 M 2 . M n , где М 1 , М 2 . М n – коэффициенты частотных искажений отдельных каскадов на заданной частоте. Если коэффициенты частотных искажений заданы в дБ, то общий коэффициент находится как сумма коэффициентов частотных искажений отдельных каскадов M общ [ дБ ] = M 1 [ дБ ] + M 2 [ дБ ] +. + M n [ дБ ] . Фазовые искажения возникают из-за различия реальной и идеальной фазочастотной характеристики (ФЧХ). Под идеальной ФЧХ понимают прямую, проходящую через начало координат = аf при а 0. Переходные искажения определяются по переходной характеристике, под которой понимается зависимость от времени выходного напряжения при ступенчатом характере изменения входного напряжения (т.е. по закону единичной функции). Переходные искажения характеризуются рядом параметров (рис. 1.5, 1.6): 1. Время установления t у , характеризующее искажения импульсов малой длительности по крутизне переднего фронта; 2. Относительный выброс (перерегулирование), оценивающее искажения импульсов малой длительности при колебательном характере переходного процесса и определяемое как отношение максимального отклонения переходного процесса от установившегося значения к установившемуся значению; 3. Относительная неравномерность вершины импульса («относительный спад плоской вершины»), которая характеризует искажения импульсов боль-