Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями

Рассмотрим проходную характеристику (зависимость выходного тока от входного напряжения):

IВЫХ проходная IВЫХ

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru характеристика выходной ток

 
  Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

А

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru t

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru 0 UВХ 0 Т/2 Т

входное Положительная полуволна выходного

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru напряжение Т/2 тока явно не равна отрицательной

полуволне

Т

t

Если на вход усилителя подается гармонический сигнал (синусоида) с частотой Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru , то за счет нелинейности ВАХ усилительного элемента на выходе получится искаженный сигнал (негармонический), который можно представить в виде постоянной составляющей и суммы гармоник (синусоид), т.е. разложить в ряд Фурье:

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru постоянная составляющая

первая гармоника вторая гармоника третья гармоника

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru - угловая частота

Спектр входного и выходного сигнала будет выглядеть:

SВХ

       
  Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru
    Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

       
  Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru
    Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

 
  Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Гармоники выше четвертой не учитываются из-за малости амплитуд.

Таким образом, нелинейные искажения сопровождаются обогащением спектра новыми спектральными составляющими – высшими гармониками.

Линейные искажения обогащением спектра не сопровождаются.

Если входной сигнал - колебание сложной формы, то кроме высших гармоник появляются так называемые комбинационные частоты (суммарные и разностные): Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru .

Количественно нелинейные искажения оцениваются коэффициентом

нелинейных искажений: Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru где Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru амплитуда напряжения (тока) первой гармоники;

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru - амплитуда напряжения (тока) второй гармоники и т.д.

В звуковых усилителях нелинейные искажения воспринимаются как хрип или дребезжание.

Динамический диапазон

Динамический диапазон усилителя определяют по амплитудной характеристике (АХ).

АХ – это зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного напряжения.

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru идеальная АХ

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru В реальная АХ

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru А Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru 0 Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Идеальная АХ – это прямая линия, проходящая через начало координат, угол наклона которой определяется из выражения: Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru .

Реальная АХ совпадает с идеальной только на участке АВ.

1. При отсутствии входного сигнала ( Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru ) Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru .

Таким образом, нижний загиб АХ обусловлен наличием собственных шумов в усилителе. При малой амплитуде входного сигнала шумы на выходе усилителя могут превысить полезный сигнал, что недопустимо.

Малый уровень шумов имеют полевые транзисторы, наибольшими шумами обладают ламповые усилители.

2. При большой амплитуде входного сигнала сказывается нелинейность ВАХ усилительного элемента – появляется верхний загиб АХ.

Таким образом, верхний загиб АХ обусловлен нелинейными искажениями.

Для нормальной работы усилителя (участок АВ) необходимо выполнение условий: Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru

Динамический диапазон усилителя – это отношение максимальной амплитуды выходного напряжения к его минимальной амплитуде в пределах линейной части АХ, т.е.: Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru [раз] или Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru [дБ].

Динамический диапазон человеческого голоса Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru .

Динамический диапазон симфонического оркестра Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru .

Динамический диапазон усилителей Искажения формы входного сигнала, вызываемые нелинейностью ВАХ усилительного элемента, называется нелинейными искажениями - student2.ru .

Наши рекомендации