Классификация и основные характеристики усилителей

Усилитель – устройство для увеличения параметров сигнала (напряжения, тока, мощности) без изменения его формы.

По диапазону частот усилители различаются:

1. Постоянного тока (0 - 20 Гц);

2. Низкой частоты (40 Гц – 20 кГц);

3. Промежуточной и высокой частоты (20кГц – 300 МГц);

4. Сверхвысокой частоты (> 300 МГц);

5. Широкополосные (видео) усилители (0 - 300 МГц).

По назначению различают усилители напряжения, тока и мощности.

По исполнению – ламповые, транзисторные, на интегральных микросхемах.

Основными характеристиками усилителя являются:

1. Коэффициент усиления по напряжению, по току, по мощности: ; ; . Типичный коэффициент усиления одного каскада усилителя по напряжению и току от нескольких единиц до нескольких десятков. Коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Часто усиление измеряют в децибелах S =20 lgK.

Для многокаскадного усилителя S = S ₁+ S ₂+ S ₃+…

2. Полоса пропускания усилителя – это диапазон рабочих частот , в пределах которого коэффициент усиления не падает ниже от максимального значения К _мах (рис.5.1).

Рис. 5.1. Зависимость коэффициент усиления усилителя от частоты (АЧХ усилителя).

Полоса пропускания определяется по амплитудно–частотной характеристике усилителя (АЧХ) при подаче на усилитель синусоидального сигнала с изменяющейся частотой.

3. Номинальная (выходная) мощность усилителя. Для синусоидального сигнала , где U _вых – действующее значение выходного напряжения, Z_Н – модуль комплексного сопротивления нагрузки, - сдвиг фазы между напряжением и током на нагрузке.

Номинальная мощность может быть от десятых ватта до десятков и даже сотен киловатт.

4. Коэффициент полезного действия (КПД) – отношение номинальной выходной мощности к мощности, потребляемой усилителем от всех источников питания.

5. Чувствительность - минимальное входное напряжение (от микровольт до вольт). Чувствительность обычно ограничивают шумы усилителя.