Многокаскадные усилители - реферат

1. ВВЕДЕНИЕ

Почти всегда одиночные каскады не обеспечивают нужное усиление и данные характеристики усилителей. Потому усилители, которые используют в аппаратуре связи и измерительной технике, многокаскадные. При анализе и расчете многокаскадного усилителя нужно найти общий коэффициент усиления усилителя, преломления, вносимые им, распределять их по каскадам, найти требование к источникам, решить вопросы введения оборотных связей и Многокаскадные усилители - реферат т.д.

2. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ МНОГОКАСКАДНОГО УСИЛИТЕЛЯ


рис.1

Коэффициент усиления усилителя можно найти, исходя из структурной схемы (рис.1):

Кобщ= Uвых/Uвх = (Uвых/Un-1) … (U3 /U2 )(U2 /Uвх)=KnKn-1…K2 K1 либо

Kобщ = K1 K2 …Kn ef( j 1+ j 2+…+ j n)

где K1 ,…, Kn – коэффициенты усиления каскадов, j1,…, jn – фазовые сдвиги, вносимые каждым Многокаскадные усилители - реферат усилительным каскадом.

Таким макаром, для многокаскадного усилителя общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления каждого каскада. Суммарный фазовый сдвиг, вносимый усилителем, равен сумме фазовых сдвигов каждого каскада. Сквозной коэффициент усиления

Kобщ = kвх K общ

где kвх =Zвх/(Zг + Zвх) – коэффициент передачи входной цепи. Если коэффициент усиления отдельных каскадов выразить в логарифмических Многокаскадные усилители - реферат единицах, то общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя будет равен сумме коэффициентов

Kобщ [ дб ] = K1[ дб ] + … + Kn[ дб ]

В аппаратуре связи для компенсации утраты мощности на отдельных участках (затухания) нужно, чтоб усилитель работал на согласованную нагрузку, т.е. его входное сопротивление должно быть равно сопротивлению источника (выходного сопротивления Многокаскадные усилители - реферат предшествующего тракта аппаратуры либо полосы), а выходное сопротивление должно приравниваться сопротивлению нагрузки. Для согласования усилителей по входу и выходу употребляют уси­лители с оборотной 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 Многокаскадные усилители - реферат2 , где п — коэффициент трансформатора, т. е. отношение витков первичной обмотки к вторичной (рис. 2,а ).

На рис.2,а имеем: U2 =U1 /n; I2 =I1 n2 , тогда R н= U2 /I2 = (U1 /I1 )n2


либо R’1 = U1 /I1 =R н n2 =R г. Отсюда с учетом утрат в трансформаторе Многокаскадные усилители - реферат коэффициент трансформации:

где nt – КПД трансформатора.


Применение входного и выходного трансформаторов позволяет довольно легко выполнить переход с симметричной схемы на несимметричную (рис.2, б).

рис. 2

3. СУММИРОВАНИЕ ИСКАЖЕНИЙ В МНОГОКАСКАДНОМ УСИЛИТЕЛЕ

Коэффициент частотных искажений M общ определяется какотношение модуля коэффициента усиления на средней частоте к мо­ дулю коэффициента усиления на рассматриваемой частоте, т Многокаскадные усилители - реферат. е.

M общ = K0 общ /K общ( w ) = (К01 /K1 ( w ))(K02 /K2 ( w ))…(K0n /Kn( w )).

Как следует, общий коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов частотных искажений каждого каскада.

M общ =М1 М2 …М n

C учетом коэффициента передачи входной и выходной Многокаскадные усилители - реферат цепей

Мобщ =Мвх М1 М2 …Mn Mвых

Соответственно отностиельный коэффициент усиления

Y общ = Y1 Y2 …Yn

Для коэффициента частотных искажений и относительного коэффициента усиления усилителя в логарифмических единицах

Mобщ [дб ] =M1[ дб ] +M2[ дб ] +…+Mn[ дб ]

Yобщ [дб ] =Y1[ дб ] +Y2[ дб ] +…+Yn[ дб ]

Данные частотные преломления меж каскадами распределяют таким макаром Многокаскадные усилители - реферат, чтоб получить меньшую цена и габаритные размеры усилителя. Самые большие частотные преломления дают трансформ аторные усилительные каскады. Потому на нижней частоте в трансформаторном каскаде коэффициент искажений бе­рут в 2 ...3 раза выше, чем в обыкновенном резисторном каскаде. Для уменьшения размеров переходных конденсаторов при низкой гра­ничной частоте спектра можно использовать низкочастотную Многокаскадные усилители - реферат кор­рекцию. На верхней граничной частоте спектра звуковых частот частотные преломления могут существенно проявляться исключительно в трансформаторных каскадах, которые можно уменьшить соответ­ствующим выбором характеристик трансформатора (уменьшением индуктивности рассеяния и межвитковой емкости). В широкопо­лосных усилителях для получения может быть большего усиления в каждый каскад следует вводить высокочасто тную корректировку.

В Многокаскадные усилители - реферат усили телях импульсных сигналов преломления общей переходной свойства можно найти по искажениям переходных черт отдельных каскадов. Общее время нарастания


Выброс верхушки


Спад плоской верхушки

Dи 0 общ = Dи вх + Dи 1 + …+ Dи n

Время установления импульса в усилителях из п каскадов, кото­рые не имеют выбросов, можно найти по формуле t уст общ »t Многокаскадные усилители - реферат уст n0,6 . В отсутствие выбросов во входной цепи и в каждом ка­скаде выброс многокаскадного усилителя будет отсутствовать. Для усилителей, имеющих каскады с очень различающимися выбро­сами и периодически установления, данные соотношения неприменимы. В данном случае нужно графическим методом выстроить его переходную характеристику в области малых времен Многокаскадные усилители - реферат.

Равномерное рассредотачивание частотных искажений на высшей рабочей частоте либо времени установления меж отдельными ка­скадами широкополосного усилителя дает возможность получить более постоянные характеристики усилителя, но не является более экономным. Больший экономический эффект можно получить при обоюдной корректировки каскадов, т. е. когда искаже­ния по каскадам распределяются неравномерно. Недочет Многокаскадные усилители - реферат вза­имной корректировки каскадов в том, что при изменении характеристик усилительных частей и компонент, входящих в каскады, ча­стотные преломления на верхних частотах и время установления из­меняются посильнее, чем у усилителя с схожими каскадами.

4. НЕЛИНЕЙНЫЕ Преломления


Коэффициент нелинейных искажений многокаскадного усили­теля в главном определяется последним каскадом, потому Многокаскадные усилители - реферат что ампли­туда сигнала на входе оконечного каскада большая. 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 2-ой гармонике;k г3общ = k’ г3 + k’’ г3 + … - суммарный коэффициент нелинейных искажений Многокаскадные усилители - реферат каскадов по третьей гармонике и т.д.

5. ШУМОВЫЕ Характеристики МНОГОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

В общем случае собственные помехи либо шумы усилителей оп­ределяются несколькими факторами, из которых главные: фон, наводки, шумы ' микрофонного эффекта и термические шумы. В много­каскадных усилителях происходит суммирование шумов, при этом наибольшее значение имеют шумы входной цепи и первых Многокаскадные усилители - реферат каска­дов, которые усиливаются следующими каскадами. В правиль­но сконструированном усилителе методом оптимального располо­жения и крепления частей, фильтрации цепей питания, экра­нирования входных цепей либо всего усилителя и т. д. фон, навод­ки и микрофонный эффект можно сделать сколь угодно мальши. Потому собственные шумы усилителей в главном определяются термическими Многокаскадные усилители - реферат шумами. Как было показано в гл. 12, собственные шу­мы усилителя оцениваются при помощи коэффициента шума Кш, равного отношению мощности шума на выходе усилителя к мощ­ности термического шума, создаваемого на выходе источником сиг­нала,

K ш =Рш общ вых / Рш ист вых = Рш общ вых /k ТПш Многокаскадные усилители - реферат K р , где Кр — коэффициент усиления ус илителя по мощности. Коэффи­циент шума многокаскадного усилителя определяется как

Кш общ = К ш вх + (Кш1 -1) / Кр вх + (Кш2 -1) / Кр вх Кр1 + … ,

где Кр вх иKp 1 — коэффиц иенты передачи и усиления по мощности входного устройства и первого каскада усилителя соответствен­но. Коэффициент шума входной Многокаскадные усилители - реферат цепи К швх учитывают для мало­шумящих усилителей, если в качестве входной цепи использован трансформатор либо фидер. В данном случае К швх =1 /К рвх .

Для уменьшения мощности шума на выходе усилителя жела­тельно иметь наибольший коэффициент усиления по мощности, что можно достигнуть методом согласования входной и выходной цепей Многокаскадные усилители - реферат усилителя. Такое согласование в неких типах усилителей, осо­бенно в усилителях проводной с вязи, достигается при помощи входных и выходных трансформаторов. Понижение шума на выходе уси­лителя достигается также применением малошумящих усилитель­ных частей на входе и особыми мерами, позволяющими повысить отношение меж полезным сигналом и шумом, т.е. применением противошумовой Многокаскадные усилители - реферат корректировки.

6. ВЫВОДЫ

Коэффициент усиления и коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления и коэффициентов частотных искажений каждого каскада.

Нелинейные преломления многокаскадного усилителя в главном определяются нелинейностью усилительного элемента оконечного каскада.

Коэффициент шума многокаскадного усилителя в главном определяется шумами входной цепи и первого каскада. Для уменьшения шума на Многокаскадные усилители - реферат выходе усилителя нужно иметь наибольший коэффициент усиления по мощности, т.е. усилитель должен быть согласован по входу и выходу.


mnogourovnevaya-strategiya-makromodelirovaniya-frejda-dilts-r-d46-strategii-geniev-t-zigmund-frejd-leonardo.html
mnogourovnevie-ocheredi-s-obratnoj-svyazyu-multilevel-feedback-queue.html
mnogourovnevoe-izvlechenie-pribili-izdatelskoe-delo-v-sravnenii-s-infoprenerstvom.html