Многокаскадные усилители

Многокаскадные усилители

Суммарный фазовый сдвиг, вносимый усилителем, равен сумме фазовых сдвигов каждого каскада.

Сквозной коэффициент усиления K общ = k вх K общ где k вх = Z вх /(Z г + Z вх) – коэффициент передачи входной цепи. Если коэффициент усиления отдельных каскадов выразить в логарифмических единицах, то общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя будет равен сумме коэффициентов K общ [ дб ] = K 1[ дб ] + … + K n[ дб ] В аппаратуре связи для компенсации потери мощности на отдельных участках (затухания) необходимо, чтобы усилитель работал на согласованную нагрузку, т.е. его входное сопротивление должно быть равно сопротивлению источника (выходного сопротивления предыдущего тракта аппаратуры или линии), а выходное сопротивление должно равняться сопротивлению нагрузки. Для согласования усилителей по входу и выходу используют усилители с обратной связью и согласующие трансформаторы.

Отклонение от согласования в рабочей полосе частот оценивается коэффициентом отражения

При использовании согласующих трансформаторов пересчитанное сопротивление нагрузки в первичную обмотку R’ 1 =R н n 2 , где п — коэффициент трансформатора, т. е. отношение витков первичной обмотки к вторичной (рис. 2, а ). На рис.2,а имеем : U 2 =U 1 /n; I 2 =I 1 n 2 , тогда R н= U 2 /I 2 = (U 1 /I 1 )n 2
или R’ 1 = U 1 /I 1 =R н n 2 =R г.

Отсюда с учетом потерь в трансформаторе коэффициент трансформации : где n t – КПД трансформатора.

Применение входного и выходного трансформаторов позволяет достаточно просто осуществить переход с симметричной схемы на несимметричную (рис.2, б). рис. 2 3. СУММИРОВАНИЕ ИСКАЖЕНИЙ В МНОГОКАСКАДНОМ УСИЛИТЕЛЕ Коэффициент частотных искажений M общ определяется как отношение модуля коэффициента усиления на средней частоте к мо дулю коэффициента усиления на рассматриваемой частоте, т. е. M общ = K 0 общ /K общ( w ) = (К 01 /K 1 ( w ))(K 02 /K 2 ( w ))…(K 0n /Kn( w )). Следовательно, общий коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов частотных искажений каждого каскада. M общ =М 1 М 2 …М n C учетом коэффициента передачи входной и выходной цепей М общ =М вх М 1 М 2 … M n M вых Соответственно отностиельный коэффициент усиления Y общ = Y 1 Y 2 …Y n Для коэффициента частотных искажений и относительного коэффициента усиления усилителя в логарифмических единицах M общ [ дб ] =M 1[ дб ] +M 2[ дб ] + …+ Mn [ дб ] Y общ [ дб ] =Y 1[ дб ] +Y 2[ дб ] + …+ Yn [ дб ] Заданные частотные искажения между каскадами распределяют таким образом, чтобы получить наименьшую стоимость и габаритные размеры усилителя.

Наибольшие частотные искажения дают трансфор м аторные усилительные каскады.

Поэтому на нижней частоте в трансформаторном каскаде коэффициент искажений берут в 2 ...3 раза выше, чем в обычном резисторном каскаде. Для уменьшения размеров переходных конденсаторов при низкой граничной частоте диапазона можно применять низкочастотную коррекцию. На верхней граничной частоте диапазона звуковых частот частотные искажения могут значительно проявляться только в трансформаторных каскадах, которые можно уменьшить соответствующим выбором параметров трансформатора (уменьшением индуктивности рассеяния и межвитковой емкости). В широкополосных усилителях для получения возможно большего усиления в каждый каскад следует вводить высокочаст о тную коррекцию. В усил и телях импульсных сигналов искажения общей переходной характеристики можно определить по искажениям переходны х характеристик отдельных каскадов. Общее время нарастания

Выброс вершины Спад плоской вершины D и 0 общ = D и вх + D и 1 + …+ D и n Время установления импульса в усилителях из п каскадов, которые не имеют выбросов, можно определить по формуле t уст общ » t уст n 0,6 . В отсутствие выбросов во входной цепи и в каждом каскаде выброс многокаскадного усилителя будет отсутствовать. Для усилителей, имеющих каскады с сильно различающимися выбросами и временами установления, данные соотношения непригодны. В этом случае необходимо графическим способом построить его переходную характеристику в области малых времен.

Равномерное распределение частотных искажений на высшей рабочей частоте или времени установления между отдельными каскадами широкополосного усилителя дает возможность получить наиболее стабильные параметры усилителя, но не является наиболее экономичным.

Наибольший экономический эффект можно получить при взаимной коррекции каскадов, т. е. когда искажения по каскадам распределяются неравномерно.

Недостаток взаимной коррекции каскадов в том, что при изменении параметров усилительных элементов и компонентов, входящих в каскады, частотные искажения на верхних частотах и время установления изменяются сильнее, чем у усилителя с одинаковыми каскадами. 4. НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ

Коэффициент нелинейных искажений многокаскадного усилителя в основном определяется последним каскадом, так как амплитуда сигнала на входе оконечного каскада наибольшая.

Прибли женно коэффициент нелинейных искажений многокаскадного усилителя можно оценить суммированием отдельных коэффициентов гармоник каскадов где k г2общ = k’ г2 + k’’ г2 +… - суммарный коэффициент нелинейных искажений каскадов во второй гармонике ; k г3общ = k’ г3 + k’’ г3 + … - суммарный коэффициент нелинейных искажений каскадов по третьей гармонике и т.д. 5. ШУМОВЫЕ СВОЙСТВА МНОГОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ В общем случае собственные помехи или шумы усилителей определяются несколькими факторами, из которых основные: фон, наводки, шумы ' микрофонного эффекта и тепловые шумы. В многокаскадных усилителях происходит суммирование шумов, причем наибольшее значение имеют шумы входной цепи и первых каскадов, которые усиливаются последующими каскадами. В правильно сконструированном усилителе путем рационального расположения и крепления элементов, фильтрации цепей питания, экранирования входных цепей или всего усилителя и т. д. фон, наводки и микрофонный эффект можно сделать сколь угодно мальши.

Поэтому собственные шумы усилителей в основном определяются тепловыми шумами. Как было показано в гл. 12, собственные шумы усилителя оцениваются с помощью коэффициента шума Кш, равного отношению мощности шума на выходе усилителя к мощности теплового шума, создаваемого на выходе источником сигнала, K ш = Рш общ вых / Р ш ист вых = Р ш общ вых /k ТП ш K р , где Кр — коэффициент усиления у с илителя по мощности.

Коэффициент шума многокаскадного усилителя определяется как К ш общ = К ш вх + (К ш1 -1) / К р вх + (К ш2 -1) / К р вх Кр 1 + … , где К р вх и K p 1 — коэффи ц иенты передачи и усиления по мощности входного устройства и первого каскада усилителя соответственно.

Коэффициент шума входной цепи К швх учитывают для малошумящих усилителей, если в качестве входной цепи применен трансформатор или фидер. В этом случае К швх =1 / К рвх . Для уменьшения мощности шума на выходе усилителя желательно иметь максимальный коэффициент усиления по мощности, что можно достичь путем согласования входной и выходной цепей усилителя. Такое согласование в некоторых типах усилителей, особенно в усилителях проводной с вязи, достигается с помощью входных и выходных трансформаторов.

Снижение шума на выходе усилителя достигается также применением малошумящих усилительных элементов на входе и специальными мерами, позволяющими повысить отношение между полезным сигналом и шумом, т.е. применением противошумовой коррекции. 6. ВЫВОДЫ Коэффициент усиления и коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления и коэффициентов частотных искажений каждого каскада.

Таможенное право

Медицина

Литература, Лингвистика

Технология

Физика

Культурология

История

Уголовное право

Разное

Философия

Экскурсии и туризм

Маркетинг, товароведение, реклама

Программирование, Базы данных

Бухгалтерский учет

Микроэкономика, экономика предприятия, предпринимательство

Охрана природы, Экология, Природопользование

Политология, Политистория

Право

География, Экономическая география

Физкультура и Спорт

Педагогика

Историческая личность

Иностранные языки

Экономическая теория, политэкономия, макроэкономика

Правоохранительные органы

Материаловедение

Юридическая психология

Религия

Муниципальное право России

Ценные бумаги

Биология

Геология

Трудовое право

Радиоэлектроника

Социология

Транспорт

Психология, Общение, Человек

Программное обеспечение

Компьютеры и периферийные устройства

Международные экономические и валютно-кредитные отношения

Математика

Искусство

Металлургия

Техника

Менеджмент (Теория управления и организации)

Сельское хозяйство

Теория государства и права

Военная кафедра

Ветеринария

Теория систем управления

Банковское дело и кредитование

Международное частное право

Государственное регулирование, Таможня, Налоги

Химия

История экономических учений

Компьютерные сети

Здоровье

Налоговое право

Финансовое право

Биржевое дело

Музыка

Астрономия

Экологическое право

Римское право

История политических и правовых учений

Криминалистика и криминология

Семейное право

Административное право

Экономико-математическое моделирование

Пищевые продукты

Жилищное право

Подобные работы

Диффузионные процессы в тонких слоях пленок при изготовление БИС методом толстопленочной технологии

echo "Причем только недавно были созданы экспериментальные методы , позволяющие изучать эффекты переноса вещества в столь малых пространственных масштабах. Основная цель доклада рассмотреть диффузион

Триоды. Устройство и принцип действия

echo "Объектом управления является пространственный заряд электро нов, эмиттированных катодом. Степень влияния определяется расстоянием соответствующего электрода к катоду. Управляющая сетка располо

Расчёт и проектирование маломощных биполярных транзисторов

echo "Торопчин В. И. САРАТОВ 1999г. Оглавление. TOC o '1-3' h z Оглавление. .................................................................................................... PAGEREF _Toc469756976

Влияние гистерезиса и вихревых токов на ток катушки с ферромагнитным сердечником

echo "Площадь, ограниченную контуром 3-4-5-3, нужно считать отрицательной. Энергия, пропорциональная этой площади, возвращается источнику. На участке 5-6-7 петли гистерезиса напряженность поля и прир

Технология соединения деталей радиоэлектронной аппаратуры

echo "Кстати, не надо путать температуру припоя с температурой жала паяльника, для которого рекомендуется в среднем 315°С. Дело в том, что тепло в соединение передается не мгновенно, поэтому для подде

Радиорелейная связь

echo "Развитие многоканальной радиорелейной связи относится к началу 40-х годов, когда появляются первые 12-канальные радиолинии, использующие тот же, что и для кабельных линий, способ частотного разд

Многокаскадные усилители

echo "Суммарный фазовый сдвиг, вносимый усилителем, равен сумме фазовых сдвигов каждого каскада. Сквозной коэффициент усиления K общ = k вх K общ где k вх = Z вх /(Z г + Z вх) – коэффициент передачи

Двухзеркальная антенна по схеме Кассергена

echo "Двухзеркальня антенна по схеме Кассегрена представляет собой систему состоящую из двух отражающих поверхностей – софокусных параболоида и гиперболоида – и облучателя, установленного во втором фо