Коэффициенты передачи (усиления)

Важнейшим показателем любого АЭУ является его коэффициент пе­редачи (усиления), который количественно сравнивает уровни входно­го и выходного сигналов этого устройства. Данный параметр оценива­ется в установившемся режиме при достаточно малой величине гармо­нического входного сигнала, когда АЭУ является линейным устрой­ством (т.е.устройством, параметры которого не зависят от уровня сигнала), в той области частот, где этот параметр практически не меняет своего значения при изменении частоты. Для УПТ это район нулевой частоты, а для УЗЧ – область вблизи средней частоты f₀ ≈ 1 кГц.

Различают следующие коэффициенты передачи: напряжения, тока и мощности.

Коэффициент передачи напряжения

К=U₂/U₁. (2.1)

Здесь и в дальнейшем входным параметрам присваивается индекс 1, а выходным - индекс 2 (рис.2.1).

Сквозной коэффициент передачи напряжения

К_е=U₂/E₁ (2.2)

Если внутреннее сопротивление источника сигнала r₁ (Z₁ = R₁ + jX₁) значительно бол[АС1] ьше входного сопротивления устройства R_ВХ (Z_вх = R_вх + jX_вх) то K_e = KR_ВХ/(R₁+R_ВХ) ≈ K.

Коэффициент передачи по току

K_i = I₂/I₁ (2.3)

Коэффициент передачи по мощности

K_p = P₂/P₁ (2.4)

где P₁ = U₁I₁cos(φ₁) P₂ = U₂I₂cos(φ₂) – активные мощности сигнала на вхо­де и выходе;φ₁,φ₂ – фазовые сдвиги между U₁, I₁ и U₂, I₂ соответствен­но. В отличие от коэффициентов передачи К_е, К_i, К, коэффициент К_p всегда больше единицы.

Если усиление, создаваемое одним каскадом, оказывается недоста­точны, то применяют несколько каскадов. В этом случае коэффициент передачи К_p многокаскадной схемы оценивается по формуле:

(2.5)

 

 

где K_m - коэффициент передачи m-го каскада по напряжению, току или мощности; n – количество каскадов.

Широкое применение находит выражение коэффициента передачи в логарифмических единицах- децибелах (дБ)

G = 20 lg(K), G_i = 20 lg K_i, G_p =10 lg K_p.

В многокаскадной схеме:

 

(2.6)

 

где G_m - коэффициент передачи (любого вида) m-го каскада в децибе­лах.