Расчет электронных цепей с усилителями выполняется с использованием их схемных макромоделей, синтезированных на основе паспортных данных или экспериментальных характеристик. Типичная формальная макромодель усилителя содержит входной (Вх. Б), выходной (Вых. Б), и функциональный (ФБ) блоки (рис.4.1,б), воспроизводящие соответствующие статические характеристики (входную, выходную, проходную). Для воспроизведения динамических свойств в соответствующие блоки макромодели включают емкостные элементы, формирующие заданные частотные характеристики или временные зависимости.
Технические свойства усилителя определяются системой многочисленных параметров, среди которых можно выделить:
функциональные электрические (коэффициенты передачи напряжения, тока и мощности, входное и выходное сопротивления, граничные частоты полосы усиливаемых частот, динамический диапазон усиливаемых сигналов, входная и выходные емкости);
эксплуатационные (напряжение электропитания и потребляемый ток, уровень выходной мощности, диапазон изменения температуры и влажности окружающей среды);
конструктивно-технологические (тип исполнения и корпус, масса и габариты, способ охлаждения, наличие внешних элементов),
пользовательские (надежность, стоимость).
Параметры усилителей можно разделить на основные, присущие всем типам усилителей и индивидуальные, зависящие от особенностей приборов в соответствии с их классификацией. К основным относятся базовые статические параметры (Ku, Ki, Kp, Rвх, rвых), граничные частоты полосы пропускания (fн, fв); в полосе пропускания динамический диапазон амплитуд синусоидального входного напряжения , причем значение Umax ограничено допустимыми нелинейными искажениями сигнала, а Umin определяется заданным превышением сигнала над уровнем собственных шумов.
Усилители можно классифицировать по различным признакам. По роду сигналов усилители подразделяют на преобразователи непрерывных (гармонических) и импульсных сигналов. Динамические свойства усилителей гармонических сигналов описывают в частотной области с использованием спектральных параметров частотной характеристики (рис.4.2,а): полосы пропускания при заданном уровне неравномерности АЧХ, например, ± 3 дБ, граничных частот полосы пропускания, максимального значения коэффициента передачи и частоты ему соответствующей. По диапазону частот усиливаемых сигналов различают широкополосные (апериодические) и узкополосные (резонансные) усилители. В соответствии с положением полосы пропускания на оси частот выделяют усилители постоянного тока с полосой пропускания от нулевой частоты, низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные. Параметры импульсных усилителей связывают, как правило, с его переходной функцией, характеризуемой временами задержки tз и нарастания tн, значениями выброса δ и спада Δ за время максимальной длительности импульса tи (рис.4.2,б).
|