Переходные искажения

При усилении импульсных сигналов (разд. 1.2) необходимо контро­лировать форму сигнала. Любое несовпадение форм входного и выход­ного сигналов следует рассматривать как искажения. Из интеграла Дюамеля (2.11) следует связь между ПХ и искажениями формы усилива­емого сигнала. Если ПХ идеальна, т.е. изменяется по закону единич­ной функции (2.10), то формы входного воздействия a(t) и реакции цепи b(t) будут совпадать (2.11). Поэтому количественная оценка ПИ основана на сравнении реальной и идеальной ПХ. Отличие этих харак­теристик обусловлено наличием в схеме реактивных элементов (емкос­тей и индуктивностей). Различают ПИ в области малых и больших вре­мен. Для удобства их определения используют нормированные ПХ двух видов: в области больших и малых времен (рис. 2. 9).

К ПИ в области малых времен (т.е. к искажениям фронта ПХ) от­носят время установления t_y и относительный выброс d (рис.2.9,а). Время установление – это время, в течение которого нормированная ПХ изменяет свое значение от уровня 0,1 до уровня 0,9. Выброс d – максимальное превышение выходным сигналом своего установившегося значения d = (h_нор._макс – 1) 100 %.

В области больших времен ПИ оцениваются неравномерностью вер­шины прямоугольного импульса (спадом) Δ за определенный промежуток времени, равный длительности входного импульса t_И. Из рис.2.9, б следует, что Δ = (1 – h_нор._макс(t_И))100 %. В высококачественных усили­телях d ≤ 10 %, Δ ≤ 10 % и t_У ≤ (0.1...0.3) t_И. Так как обычно t_И >> t_У, то для изображения фронта и плоской части ПХ приходится использовать два отдельных графика с масштабами времени, отличающимися на несколько порядков. Если ПХ отдельных каскадов n-каскадного усилителя носят моно­тонный характер, то общее время установления усилителя t_УN равно

При d_m ≠ 0 (колебательный переходной процесс) время установления t_yN будет несколько меньше, чем вычисленное по формуле (2.13). Ес­ли спад плоской вершины отдельных каскадов многокаскадной схемы Δ_m < 10 %, то для n - каскадного усилителя