Собственные шумы, динамический диапазон

При работе любого усилителя неизбежно возникают так называемые собственные шумы, обнаруживаемые чувствительным вольтметром на выходе, при отсутствии входного сигнала. Напряжение собственных шумов ограничивает чувствительность усилителя.

Собственные шумы возникают по причине наводок, фона, микрофонного эффекта, тепловых шумов, шумов усилительных элементов. Тепловые шумы вызываются непериодическим, беспорядочным изменением напряжения, возникающего на концах любого проводника, цепи, элемента схемы вследствие беспорядочного теплового движения в них электронов. Шумы непроволочных резисторов создают в усилительной и другой аппаратуре непроволочные резисторы. Напряжение шумов усилительного элемента – не периодически беспорядочное изменение напряжения, возникающее в выходной цепи усилительного элемента (электронные лампы, транзисторы). Отношение U_вх.max/U_вх.min называется динамическим диапазоном усилителя Д_ус.

Нелинейными искажениями называют искажение формы выходного сигнала, обусловленные нелинейностью элементов схемы усилителя. Основная причина появления нелинейных искажений в усилителе – нелинейность входных и выходных характеристик транзисторов и электронных ламп.

Обратная и межкаскадная связи в усилителях

Процесс передачи части энергии выходного сигнала на его вход называется обратной связью (ОС). Искусственная цепь, через которую производится обратная связь, называется цепью обратной связи. Обратная связь может быть и естественной (паразитной). На рис. 43 изображена структура усилителя с обратной связью. К – коэффициент усиления усилителя, b – коэффициент обратной связи b=U_ос/U_вых.

b может быть от 0 до +1 при положительной и от 0 до-1 при отрицательной обратной связи. Коэффициент усиления усилителя, охваченного обратной связью * К_ос= .

Рис. 43

При положительной ОС фаза входного сигнала U_вх. совпадает с фазой напряжения U_ос., тогда U₁=U_вх+U_ос.

При отрицательной наоборот U₁=U_вх-U_ос.

Судя по формуле * при положительной О.С. К увеличивается, но устойчивость, качество, надежность работы ухудшается, при отрицательной О.С. – наоборот.

Связь между каскадами, через которую осуществляется передача сигнала, может быть трех видов: конденсаторная, трансформаторная и непосредственная (гальваническая).