Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Нетрудно понять, что коэффициент усиления мощности (при активных иы. ходном и входном сопротивлениях) равен произведению коэффициентов усиления напряжения и тока: Км = Ккт. (9.7) Для многокаскадного усилителя общий коэффициент усиления равен, естественно, произведению «одноименных» коэффициентов усиления, т, е. К.бщввК,К,К,...; 190 Кт.общ Ктх Ктв Ктв ° ° Км.общ Кмг Кмв Кмв При вычислении общего коэффициента усиления удобно перемножение чисел заменить сложением их логарифмов. За логарифмическую единицу усиления мощности принят д е ц и б е л (дБ). Один депибел — это десятая часть единицы десятичного логарифма отношения мощностей.
Значит, число децибел Равно 19 Р.мв)Рвв, Умноженному на 10: К=)О )п — . Рвых Рвх Так, усилению мощности в 10 раэ соответствует 10 дБ, а усилению в 1000 раз — 30 дБ. Очевидно, что Кват1хв1=Кпхв 1+ +Кв~д в)+ ... Прологарифмировав теперь равенство (9.5), получим К = 1О (п ~( — "*) — '* ~ = = 2013 — +1013 — .
и„, Квх (1тх хн В том частном случае, когда )7вв= =Йв, имеем К=2012 —. и„, ()тх Значит, если,нас интересует усиление напряжения, то его следует выражать в логарифмических единицах: К = 20!йк. Например, когда напряжение увеличилось на 6 дБ, мы говорим о его повышении вдвое: 10к(зо 10а(зо Уменьшению напряжения на 3 дБ соответствует его снижение приблизительно в )гг2=1,41 раз или до 0,7 исходного звачения; это граница полосы пропускания колебательного коитура— см. формулу (2.51). Итак, первым из показателей работы усилительного каскада и усилителя в целом янляется его коэффициент усиления, вторым — полоса частот усиления (полоса пропус к а н и я).
Это — область частот, в пределах которой коэффициент усиления приблизительно постоннен и лишь на границах которой он снижается в допустимое число раэ. В смысле размещения полосы пронускания на оси частот можно (достаточно грубо) разделить усилительные каскады на два больших класса: уснлители первичных сигналов и усилители радиосигналов. Сигналами первичной формы (иногда их называют также управляющими сиг.
налами) являются электрические процессы, непосредственно отображающие передаваемое сообщение. Это — посылки постоянного тока в телеграфии, которые соответствуют коду букв алфавита, токи звуковых частот в телефонии, создаваемые микрофоном под воздействием речи или музыки, и, наконец, импульсы тока, отображающие передаваемую сцену с помощью телевизионной передающей трубки и устройств развертки к ней.
В радиопередающих устройствах сигналы первичной формы должны усиливатьсн и затем управлять колебаниями радиопередатчика (осуществлять модуляцию). В радиоприемниках сигналы первичной формы восстанавливаются путем преобразования в процессе д е т е к т и р онаа ил я принятых от передатчика колебаний. Восстановленные первичные сигналы после должного усиления воздействуют на записывающий телеграфный аппарат или на громкоговоритель либо управляют лучом кинескопа.
В чем же принципиальное отличие усилителей первичных сигналов от усилителей радиосигналов? В том, что полоса пропускания первичных сигналов начинается почти от нулевой частоты, а практически от десятков или сотен герц; простирается же эта полоса для телефонных (звуковых) сигналов до нескольких килогерц, а для телевизионных сигналов — до нескольких мегагерц. Например, в профессиональной телефонной связи установлена полоса первичных сигналов от 300. до 3400 Гц, а в радиовещании первичные сигналы, передающие музыку, требуют полосы по крайней мере от 100 до 10 000 Гц.
Полоса телевизионных первичных сигналов (видеосигналов) начинается с десятков герц и простирается до 5 — О МГц. Иногда усилители первичных сигналов называются усилителями колебаний низкой частоты, но такое название не очень пригодно для телевидения, где в первичвую полосу входят частоты в несколько мегагерц, которые по существу являются высокими. Поэтому термин «усилители низкой часто ты» мы будем относить только к аппаратуре звуковых частот; их часто и называют > силителями колебаний звуковых частот. Для всех усилителей первичных сигналов характерно очень большое отношение верхней частоты к нижней частоте полосы пропускания: это отношение будет в радиовещании около ста раз, а в телевидении — десятки тысяч раз! Явления резонанса, способные вы.
делить относительно узкий участок ча. стог, совершенно нежелательны для таких усилителей. Поэтому схемы усилителей первичных сигналов следует выполнять а и е р иод и ч ес к и м и. Среди них усилители колебаний звуковых час тот можно считать узкополосным и, а усилители видеосигналов ш и р о к о п о л о с н ы м и. Усилители радиосигналов (их иногда называют усилителями ко.
лебаний высоких или радиочаст от) имеют полосу пропускания, рас. полагающуюся около некоторой це нт. ральной частоты, которая, например, соответствует длине волны пере. датчика. Полоса частот (т. е. ширина спектра) радиосигнала по абсолютной величине в большинстве случаев пре восходит примерно вдвое полосу своего первичного сигнала; отношение же верхней частоты к нижней лишь немного отличается от единицы. Так, для радиовещательной передачи на частоте 1О' Гц (т.
е. Л-300 м) спектр радиосигнала простирается от 1О' — 10' до 10«+10' Гц, и отношение граничных частот спектра равно 1 010 000/990 000 =1,02, а отличие составляет лишь 2«(э. Именно в этом и состоит основная разница между усилителями радиосигналов и первичных сигналов. При столь малых значениях относительной полосы усилителя радиосигналов, как правило, усилители выполняются р е з он а нсн ы ми, т. е. содержащими колебательные цепи. Вместе с тем с точки зрения абсолютной ширины полосы пропускания резонансные усилители тоже можно делить на узкополосные (например, радиотелефонные) и широкополосные (например, радиотелевизионные). В настоящей главе будут рассмотрены усилители первичных сигналов— сначала для колебаний звуковых частот, т.
е, узкополосные, а затем и широкополосные. Усилители радиосигналов отнесены к главе «Радиоприемные устройства», подходя к которой, читатель уже познакомился с процессом создания радиосигналов в передатчике и со спектрами таких сигналов. 191 9.2. ОВЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОВ УСИЛИТЕЛЯХ КОЛЕВАНИИ НИЗКОЙ (ЗВУКОВОИ) ЧАСТОТЫ Каскад усиления колебаний низкой частоты получил свое наименование по двум основным признакам; по типу активного прибора (триод, пентод ндн транзистор) и по виду нагрузочного элемента, включенного в выходную цепь (резистор, дроссель, трансформатор и др.). Например, можно встретить ламповые или транзисторные каскады усиления на резисторах и на трансформаторах и др.
Особняком в этой классификации стоят выходные (оконечные) каскады усилителей, для которых основным нагрузочным элементом служит громкоговоритель. Что касается усилительных паскадов телевизионного тракта, то они в большинстве своем относятся к схемам на резисторах, но с существенными особенностями. Перейдем к изучению каскадов предварительного усиления колебаний звуковых частот. Требования, предъявляемые к низкочастотному усилительному каскаду, могут носить радиотехнический, конструктивный и экономический характер.
Остановимся лишь на радиотехнических требованиях. Они за~ключаются н точ, чтобы каскад обеспечивал достаточный коэффициент усиления в требуемой по. лосе звуковых частот при искажениях, не превышающих допустимого значения. Чем шире полоса частот, тем сложнее задача равномерного усиления любого колебания в этой полосе. Неравномерное же усиление звуковых колебаний различных частот приводит к потере естественности звука, т. е. к его искажениям. Такого рода искажения называются амплитудно-частотными нлн ч а с т о т н ы и и. Для наглядной оценки свойственных усилителю частотных искажений служит амплитудно-частотнап (или просто частотная) характеристика, получаемая расчетным путем либо снимаемая с помощью измерительной аппаратуры.
Частотная характеристика представляет собой зависимость коэффициента усиления каскада (или уси. лителя в целом) от частоты. На рпс. 9.2 приводится одна нз возможных частотных характеристик усилителя низкой частоты. Длп того чтобы ход характеристики был более наглядным в области как нижних, так и верхних частот, масштаб оси частот берется логарифмическим, т. е. неравномерным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
