Амплитудная характеристика усилителя

Амплитудная характеристика усилителя – это зависимость амплитуды выходного напряжения усилителя от изменения амплитуды напряжения на входе. По этой характеристике судят о пределах изменения входного и выходного сигналов усилителя. Ее снимают при синусоидальном входном сигнале для области средних частот. Типичный вид амплитудной характеристики усилителя показан на рис. 4.9.

Участок 2 – 3 соответствует пропорциональной зависимости амплитуды выходного напряжения U_{вых m} от амплитуды входного напряжения U_{вх m}, которые связаны между собой коэффициентом усиления

K_U0 = U_{вых m}/ U_{вх m}.

Амплитудная характеристика не проходит через начало координат из-за наличия на выходе усилителя собственных шумов. Участок 1 – 2 амплитудной характеристики не используется, так как здесь полезный сигнал трудно отличить от собственных шумов усилителя. По величине U_min/K_U0 оценивают уровень минимальных напряжений входного сигнала (чувствительность) усилителя.

При достижении некоторого уровня входного сигнала, соответствующего точке 3, пропорциональность зависимости выходного напряжения от входного сигнала нарушается. Причиной является ограничение максимального напряжения одной или обеих полуволн выходного напряжения на неизменном уровне. Ограничение выходного напряжения обуславливается перемещением рабочей точки каскада вдоль линии нагрузки по переменному току в область начальных участков коллекторных характеристик (для одной полуволны), либо в область отсечки коллекторного тока (для другой полуволны).

Отношение максимально допустимого выходного напряжения к минимально допустимому называется динамическим диапазоном усилителя

D = U_max/U_min.

При входном напряжении синусоидальной формы сигнал на выходе усилителя нельзя считать чисто синусоидальным. Искажения формы выходного напряжения, вносимые усилителем, называют нелинейными. Нелинейные искажения, создаваемые усилителем, оценивают для синусоидального входного напряжения, исходя из состава высших гармоник, появляющихся в кривой выходного напряжения усилителя из-за отличия формы выходного напряжения от синусоидальной. Мерой оценки служит коэффициент нелинейных искажений (клирфактор) усилителя, выражаемый в процентах:

,

где U1 – действующее значение первой (основной) гармоники выходного напряжения; U₂, U₃, U₄…- действующие значения высших гармоник выходного напряжения, появляющихся вследствие отличия формы выходного напряжения от синусоидальной.