Hogyan határozható meg a nemlineáris torzítási tényező? Nemlineáris torzítások. Maximális hosszú távú teljesítmény
A bemeneti jel, a bemeneti jel spektrális összetevőinek négyzetes középösszegéhez, néha nem szabványosított szinonimát használnak - clearfaktor(németből kölcsönzött). A SOI egy dimenzió nélküli mennyiség, általában százalékban fejezik ki. A SOI mellett a nemlineáris torzítás mértéke is kifejezhető harmonikus torzítási tényező.
Harmonikus torzítási tényező- egy eszköz (erősítő stb.) nemlineáris torzításának mértékét kifejező érték, amely egyenlő a jel felső felharmonikusai összegének effektív feszültségének az első felharmonikus feszültségéhez viszonyított arányával, amikor szinuszos jel kerül a készülék bemenetére.
A harmonikus együtthatót, akárcsak a SOI-t, százalékban fejezzük ki. Harmonikus torzítás ( K G) kapcsolódik a CNI-hez ( K N) arány:
Mérések
- Az alacsony frekvenciájú (LF) tartományban (100-200 kHz-ig) nemlineáris torzításmérőket (harmonikus torzításmérőket) használnak a SOI mérésére.
- Magasabb frekvenciákon (MF, HF) a közvetett méréseket spektrumanalizátorral vagy szelektív voltmérővel végzik.
Tipikus SOI értékek
- 0% - a hullámforma ideális szinuszhullám.
- 3% - a jel alakja eltér a szinuszostól, de a torzítás a szem számára nem észrevehető.
- 5% - a jel alakjának eltérése a szinuszostól észrevehető a szem számára az oszcillogramon.
- 10% az a standard torzítási szint, amelynél az UMZCH valós teljesítményét (RMS) számítják.
- 21% - például trapéz alakú vagy lépcsős jel.
- 43% - például négyszögjel.
Lásd még
Irodalom
- Rádióelektronikai eszközök kézikönyve: 2 kötetben; Szerk. D. P. Linde – M.: Energia,
- Gorokhov P.K. Rádióelektronika magyarázó szótára. Alapfogalmak- M: Rus. nyelv,
Linkek
- A HANGÁTVITELI CSATORNA FŐ ELEKTROMOS JELLEMZŐI
Wikimédia Alapítvány. 2010.
Nézze meg, mi a "" kifejezés más szótárakban:
harmonikus torzítási tényező- SOI Olyan paraméter, amely lehetővé teszi a harmonikusok és a kombinációs komponensek jelminőségre gyakorolt hatásának figyelembevételét. Számszerűen a nemlineáris torzítások és a torzítatlan jel teljesítményének aránya, általában százalékban kifejezve. [L.M. Nyevdjajev...
harmonikus torzítási tényező- 3,9 nemlineáris torzítási együttható (teljes torzítás): Az akusztikus kalibrátor kimenőjelének a bemeneti jelből hiányzó spektrális összetevői négyzetes középértékének a négyzetgyökértékhez viszonyított aránya százalékban. érték......
harmonikus torzítási tényező- netiesinių iškreipių faktorius statusas T terület fizika atitikmenys: engl. nem lineáris torzítási tényező vok. Klirrfaktor, m rus. nemlineáris torzítási tényező, m pranc. taux de distorsion harmonique, m … Fizikos terminų žodynas
Az UPS bemeneti áramának THD Az UPS bemeneti áram alakjának szinuszostól való eltérését jellemzi. Minél magasabb ennek a paraméternek az értéke, annál rosszabb az azonos táphálózatra csatlakoztatott berendezések és maga a hálózat, ebben az esetben rontja... ... Műszaki fordítói útmutató
Az UPS kimeneti feszültségének THD A kimeneti feszültség alakjának szinuszostól való eltéréseit jellemzi, általában lineáris (motorok, egyes világítóberendezések) és nemlineáris terheléseknél. Minél magasabb ez az érték, annál rosszabb minőségű… … Műszaki fordítói útmutató
THD erősítő- - [L.G. Sumenko. Angol-orosz szótár az információtechnológiáról. M.: Állami Vállalat TsNIIS, 2003.] Témák információs technológiaáltalánosan az EN erősítő torzítási tényezője... Műszaki fordítói útmutató
THD hangszóró- 89. A hangszóró nemlineáris torzítási együtthatója Nemlineáris torzítási együttható Ndp. Harmonikus együttható Százalékban kifejezve, a kibocsátott spektrális komponensek effektív értékeinek négyzetösszege négyzetgyöke... ... A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája
Laringofon nemlineáris torzítási együtthatója- 94. A laringofon nemlineáris torzítási együtthatója százalékban kifejezve, a gégefon által a harmonikus légmozgás során kifejtett elektromotoros erő harmonikusai effektív értékeinek négyzetösszege négyzetgyökének értéke , nak nek... ... A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája
megengedett nemlineáris torzítási tényező- - [L.G. Sumenko. Angol-orosz szótár az információtechnológiáról. M.: Állami Vállalat TsNIIS, 2003.] Témák információtechnológia általában EN harmonikus tolerancia ... Műszaki fordítói útmutató
- (harmonikus torzításmérő) rádiókészülékekben lévő jelek nemlineáris torzításának (harmonikus torzításának) együtthatójának mérésére szolgáló eszköz. Tartalom... Wikipédia
BAN BEN A hangreprodukció egész története abból állt, hogy az illúziót közelebb hozták az eredetihez. És bár hatalmas távolságot tettünk meg, még mindig nagyon-nagyon messze vagyunk attól, hogy teljesen megközelítsük az élő hangzást. Számos paraméterben mérhető különbség, de ezek közül jó néhány továbbra is kívül esik a berendezésfejlesztők látóterén. Az egyik fő jellemző, amire egy bármilyen hátterű fogyasztó mindig odafigyel nemlineáris torzítási tényező (THD) .
És ennek az együtthatónak mekkora értéke mutatja meglehetősen objektíven az eszköz minőségét? A türelmetlenek a végén azonnal találhatnak kísérletet erre a kérdésre. A többit folytatjuk.
Ez az együttható, amelyet teljes harmonikus torzítási együtthatónak is neveznek, egy eszköz (erősítő, magnó stb.) kimenetén lévő harmonikus komponensek effektív amplitúdójának százalékban kifejezett aránya a effektív amplitúdóhoz az alapfrekvenciás jel, ha ilyen frekvenciájú szinuszos jel kerül a készülék bemenetére. Így lehetővé válik az átviteli karakterisztika nemlinearitásának számszerűsítése, amely a bemeneti jelből hiányzó spektrális komponensek (harmonikusok) megjelenésében nyilvánul meg a kimeneti jelben. Más szóval, minőségi változás áll be a zenei jel spektrumában.
A hallható hangjelben jelenlévő objektív harmonikus torzítások mellett felmerül az olyan torzítások problémája, amelyek nem jelennek meg a valódi hangban, de a középfül fülcsigájában magasan fellépő szubjektív harmonikusok miatt érezhetők. hangnyomás értékek. Az emberi hallókészülék nemlineáris rendszer. A hallás nemlinearitása abban nyilvánul meg, hogy amikor a dobhártyát f in frekvenciájú szinuszos hang éri. hallókészülék ennek a hangnak a harmonikusai 2f, 3f stb. frekvenciákkal jönnek létre. Mivel ezek a harmonikusok nincsenek jelen az elsődleges befolyásoló hangban, szubjektív harmonikusoknak nevezzük őket.
Természetesen ez tovább bonyolítja a hangútban a harmonikusok maximális megengedett szintjének elképzelését. Az elsődleges hang intenzitásának növekedésével a szubjektív harmonikusok nagysága meredeken növekszik, és akár meg is haladhatja az elsődleges hang intenzitását. Ez a körülmény alapot ad arra a feltételezésre, hogy a 100 Hz-nél kisebb frekvenciájú hangokat nem önmagukban, hanem az általuk létrehozott, 100 Hz feletti frekvenciatartományba eső szubjektív harmonikusok miatt érzékelik, i. a hallás nemlinearitása miatt. A különböző eszközökben fellépő hardveres torzulások fizikai okai eltérő természetűek, és mindegyiknek nem azonos a hozzájárulása a teljes útvonal torzulásaihoz.
A modern CD-lejátszók torzítása nagyon alacsony és szinte észrevehetetlen más egységek torzításaihoz képest. A hangszórórendszereknél a mélyhangfej okozta alacsony frekvenciás torzítás a legjelentősebb, és a szabvány csak a második és harmadik felharmonikusra ír elő követelményeket a 250 Hz-ig terjedő frekvenciatartományban. És nagyon jó hangzásért hangszóró rendszer 1%-on belül, vagy valamivel több is lehetnek. Az analóg magnóknál a fő probléma a fizikai alapok A mágnesszalagra történő felvétel a harmadik harmonikus, amelynek értékeit általában a keverési útmutatóban adják meg. De a maximális érték, amelynél például zajszintméréseket végeznek, mindig 3% 333 Hz-es frekvencia esetén. A magnók elektronikus részének torzítása sokkal kisebb.
Mind az akusztikus, mind az analóg magnók esetében, mivel a torzítások főként alacsony frekvenciájúak, szubjektív észrevehetőségük nagymértékben csökken a maszkoló hatás miatt (ami abból áll, hogy két egyidejűleg megszólaló jel esetén a magasabb - az első frekvencia jobban hallható).
Tehát az áramkörben a torzítás fő forrása a teljesítményerősítő lesz, amelyben viszont a fő forrás az aktív elemek átviteli jellemzőinek nemlinearitása: tranzisztorok és vákuumcsövek, a transzformátorerősítőkben pedig a transzformátor nemlineáris torzulásai. a mágnesezési görbe nemlinearitásával összefüggésben. Nyilvánvaló, hogy a torzítás egyrészt az átviteli karakterisztika nemlinearitásának alakjától, de a bemenő jel természetétől is függ.
Például egy nagy amplitúdónál egyenletes levágású erősítő átviteli karakterisztikája nem okoz torzítást a szinuszos jeleknél a vágási szint alatt, de ahogy a jel e szint fölé emelkedik, a torzítás megjelenik és növekedni fog. Ez a fajta korlátozás elsősorban a csöves erősítőkben rejlik, ami bizonyos mértékig az egyik oka lehet annak, hogy a hallgatók az ilyen erősítőket preferálják. És ezt a funkciót a NAD használta a 80-as évek eleje óta gyártott, elismert „soft limiting” erősítők sorozatában: a csőlevágást imitáló üzemmód bekapcsolásának lehetősége a cég tranzisztoros erősítőinek rajongóinak nagy seregét hozta létre. .
Ezzel szemben az erősítő tranzisztoros modellekre jellemző középre vágó (lépcsős torzítás) karakterisztikája a zenei és kis szinuszos jelekben torzítást okoz, a torzítás a jelszint növekedésével csökkenni fog. Így a torzítás nemcsak az átviteli karakterisztika alakjától függ, hanem a bemeneti jelszintek statisztikai eloszlásától is, zenei programok közel a zajjelhez. Ezért a SOI szinuszos jel segítségével történő mérésén túl lehetőség van az erősítő eszközök nemlineáris torzításainak mérésére három szinuszos vagy zajjel összegével, ami a fentiek tükrében objektívebb képet ad a torzításokról.
Nemlineáris torzítási tényező(SOI ill K N) - a nemlineáris torzítások mennyiségi értékelésére szolgáló érték.
Meghatározás [ | ]
A nemlineáris torzítási tényező egyenlő a bemeneti jel spektrumából hiányzó kimenő jel spektrális összetevőinek négyzetközépösszegének és a bemeneti spektrális összetevők négyzetes átlagösszegének arányával. jel
K H = U 2 2 + U 3 2 + U 4 2 + … + U n 2 + … U 1 2 + U 2 2 + U 3 2 + … + U n 2 + … (\displaystyle K_(\mathrm (H)) )=(\frac (\sqrt (U_(2)^(2)+U_(3)^(2)+U_(4)^(2)+\lpont +U_(n)^(2)+\lpont ))(\sqrt (U_(1)^(2)+U_(2)^(2)+U_(3)^(2)+\lpont +U_(n)^(2)+\lpont ))) )A SOI egy dimenzió nélküli mennyiség, és általában százalékban fejezik ki. A SOI mellett a nemlineáris torzítás mértékét gyakran keresztül fejezik ki harmonikus torzítási tényező(KGI ill K G) - egy eszköz (erősítő stb.) nemlineáris torzításának mértékét kifejező érték, amely egyenlő a jel magasabb harmonikusai összegének effektív feszültségének az első feszültségéhez viszonyított arányával. harmonikus, ha a készülék bemenetére szinuszos jel kerül.
K Γ = U 2 2 + U 3 2 + U 4 2 + … + U n 2 + … U 1 (\displaystyle K_(\Gamma )=(\frac (\sqrt (U_(2)^(2)+U_) (3)^(2)+U_(4)^(2)+\lpont +U_(n)^(2)+\lpont ))(U_(1))))A KGI-t, csakúgy, mint a KNI-t, százalékban fejezzük ki, és az arányokkal kapcsolódik hozzá
K Γ = K H 1 − K H 2 (\displaystyle K_(\Gamma )=(\frac (K_(\mathrm (H) ))(\sqrt (1-K_(\mathrm (H) )^(2))) ))Nyilvánvaló, hogy kis értékek esetén a THI és a SOI egybeesik az első közelítéssel. Érdekesség, hogy a nyugati irodalomban általában a CGI-t használják, míg az orosz irodalomban hagyományosan a CNI-t részesítik előnyben.
Fontos megjegyezni azt is, hogy a KNI és a KGI csak a torzítás mennyiségi mérőszámai, de nem jó minőségű. Például a 3%-nak megfelelő THD érték nem mond semmit a torzítás természetéről, pl. arról, hogyan oszlanak meg a harmonikusok a jelspektrumban, és mi a hozzájárulása például az alacsony vagy nagyfrekvenciás komponenseknek. Így a csöves UMZCH-k spektrumában általában az alacsonyabb harmonikusok dominálnak, amit a fül gyakran „meleg csöves hangként” érzékel, a tranzisztoros UMZCH-k esetében pedig a torzítások egyenletesebben oszlanak el a spektrumban, és laposabbak, ami gyakran „tipikus tranzisztorhangnak” tekintik (bár ez a vita nagyban függ az ember személyes érzéseitől és szokásaitól).
Példák a CGI kiszámítására[ | ]
Számos szabványos jel esetén a THD analitikusan kiszámítható. Tehát egy szimmetrikus téglalap alakú jelhez (meander)
K Γ = π 2 8 − 1 ≈ 0,483 = 48,3% (\displaystyle K_(\Gamma )\,=\,(\sqrt ((\frac (\,\pi ^(2))(8))-1\ ,))\approx\,0,483\,=\,48,3\%)Ideál fűrészfog jel KGI-vel rendelkezik
K Γ = π 2 6 − 1 ≈ 0,803 = 80,3% (\displaystyle K_(\Gamma )\,=\,(\sqrt ((\frac (\,\pi ^(2))(6))-1\ ,))\approx\,0,803\,=\,80,3\%)és szimmetrikus háromszög alakú
K Γ = π 4 96 − 1 ≈ 0,121 = 12,1% (\displaystyle K_(\Gamma )\,=\,(\sqrt ((\frac (\,\pi ^(4)))(96))-1\ ,))\kb \,0,121\,=\,12,1\%)Aszimmetrikus téglalap alakú impulzusjel, amelynek az impulzus időtartamának és periódusának aránya egyenlő μ KGI-vel rendelkezik
K Γ (μ) = μ (1 − μ) π 2 2 sin 2 π μ − 1 , 0< μ < 1 {\displaystyle K_{\Gamma }\,(\mu)={\sqrt {{\frac {\mu (1-\mu)\pi ^{2}\,}{2\sin ^{2}\pi \mu }}-1\;}}\,\qquad 0<\mu <1} ,amely eléri a minimumot (≈0,483) at μ =0,5, azaz amikor a jel szimmetrikus kanyarulattá válik. Egyébként a szűréssel jelentősen csökkenthető ezeknek a jeleknek a THD-je, és így olyan jeleket kaphat, amelyek alakja közel áll a szinuszoshoz. Például egy szimmetrikus téglalap alakú jel (meander) 48,3%-os kezdeti THD-vel, miután áthaladt egy másodrendű Butterworth-szűrőn (amelynek határfrekvenciája megegyezik az alapharmonikus frekvenciájával), THD-je 5,3%, és ha egy negyedrendű szűrő - akkor THD = 0,6% . Megjegyzendő, hogy minél összetettebb a jel a szűrő bemenetén, és minél bonyolultabb maga a szűrő (vagy inkább annak átviteli funkciója), annál körülményesebb és időigényesebb lesz a TCG számítás. Így egy elsőrendű Butterworth-szűrőn áthaladó szabványos fűrészfog jel THD-je már nem 80,3%, hanem 37,0%, amit a következő kifejezés pontosan ad meg.
K Γ = π 2 3 − π c t h π ≈ 0,370 = 37,0% (\displaystyle K_(\Gamma )\,=\,(\sqrt ((\frac (\,\pi ^(2))(3))- \pi \,\mathrm (cth) \,\pi \,))\,\approx \,0,370\,=\,37,0\%)És ugyanazon jel TCG-jét, ugyanazon a szűrőn átengedve, de másodrendű, már egy meglehetősen nehézkes képlet adja meg
K Γ = π c t g π 2 ⋅ c t h 2 π 2 − c t g 2 π 2 ⋅ c t h π 2 − c t g π 2 − c t h π 2 2 (c t g 2 π 2 2 + c t 2 π 2 + c t 2 . 181 = 18,1% (\displaystyle K_(\Gamma )\,=(\sqrt (\pi \,(\frac (\,\mathrm (ctg) \,(\dfrac (\pi )(\sqrt (2\,))))) ) )\cdot \,\mathrm (cth) ^(2\{\dfrac {\pi }{\sqrt {2\,}}}-\,\mathrm {ctg} ^{2\!}{\dfrac {\pi }{\sqrt {2\,}}}\cdot \,\mathrm {cth} \,{\dfrac {\pi }{\sqrt {2\,}}}-\,\mathrm {ctg} \,{\dfrac {\pi }{\sqrt {2\,}}}-\,\mathrm {cth} \,{\dfrac {\pi }{\sqrt {2\,}}}\;}{{\sqrt {2\,}}\left(\mathrm {ctg} ^{2\!}{\dfrac {\pi }{\sqrt {2\,}}}+\,\mathrm {cth} ^{2\!}{\dfrac {\pi }{\sqrt {2\,}}}\!\right)}}\,+\,{\frac {\,\pi ^{2}}{3}}\,-\,1\;}}\;\approx \;0.181\,=\,18.1\%} !}Ha figyelembe vesszük a fent említett aszimmetrikus téglalap alakú impulzusjelet, amely áthaladt a Butterworth-szűrőn p-Akkor a sorrend
K Γ (μ , p) = csc π μ ⋅ μ (1 − μ) π 2 − sin 2 π μ − π 2 ∑ s = 1 2 p c t g π z s z s 2 ∏ l 2 - 1 p z s z l + π 2 R e ∑ s = 1 2 p e i π z s (2 μ − 1) z s 2 sin π z s ∏ l = 1 l ≠ s 2 p 1 z s − z s 2 p 1 z s − z z l () \ z l () \mu ,p)=\csc \pi \mu \,\cdot \!(\sqrt (\mu (1-\mu)\pi ^(2)-\,\sin ^(2)\!\pi \ mu \,-\,(\frac (\,\pi )(2))\sum _(s=1)^(2p)(\frac (\,\mathrm (ctg) \,\pi z_(s) )(z_(s)^(2)))\prod \limits _(\scriptstyle l=1 \atop \scriptstyle l\neq s)^(2p)\!(\frac (1)(\,z_(s) )-z_(l)\,))\,+\,(\frac (\,\pi )(2))\,\mathrm (Re) \sum _(s=1)^(2p)(\frac (e^(i\pi z_(s)(2\mu -1)))(z_(s)^(2)\sin \pi z_(s)))\prod \limits _(\scriptstyle l=1 \atop \scriptstyle l\neq s)^(2p)\!(\frac (1)(\,z_(s)-z_(l)\,))\,)))ahol 0<μ <1 и
z l ≡ exp i π (2 l − 1) 2 p , l = 1 , 2 , … , 2 p (\displaystyle z_(l)\equiv \exp (\frac (i\pi (2l-1))) 2p))\,\qquad l=1,2,\ldots ,2p)a számítások részleteit lásd: Yaroslav Blagushin és Eric Moreau.
Mérések [ | ]
- Az alacsony frekvenciájú (LF) tartományban nemlineáris torzításmérőket (harmonikus torzításmérőket) használnak a SOI mérésére.
- Magasabb frekvenciákon (MF, HF) a közvetett méréseket spektrumanalizátorral vagy szelektív voltmérővel végzik.
Az elektronikus erősítő fő paramétere a K erősítés. A teljesítményerősítést (feszültség, áram) a kimeneti jel teljesítményének (feszültség, áram) és a bemeneti jel teljesítményének (feszültség, áram) aránya határozza meg, ill. az áramkör erősítő tulajdonságait jellemzi. A kimenő és bemenő jeleket azonos mennyiségi egységekben kell kifejezni, így az erősítés dimenzió nélküli mennyiség.
Reaktív elemek hiányában az áramkörben, valamint bizonyos működési módokban, ha ezek befolyása ki van zárva, az erősítés egy valós érték, amely nem függ a frekvenciától. Ebben az esetben a kimenő jel megismétli a bemeneti jel alakját, és csak amplitúdójában tér el attól K-szer. Az anyag további bemutatásánál szó lesz az erősítés modulról, hacsak nincsenek külön fenntartások.
Az AC jelerősítő kimeneti paramétereire vonatkozó követelményektől függően az erősítési tényezőket megkülönböztetik:
a) feszültség szerint, a kimeneti feszültség váltakozó komponense amplitúdójának és a bemeneti feszültség váltakozó komponensének amplitúdójának arányaként definiálva, azaz.
b) árammal, amelyet a kimeneti áram váltakozó komponense amplitúdójának és a bemeneti áram váltakozó összetevőjének amplitúdójának aránya határoz meg:
c) hatalommal
Mivel a teljesítményerősítés a következőképpen határozható meg:
Ha reaktív elemek vannak az áramkörben (kondenzátorok, induktorok), akkor az erősítést komplex értéknek kell tekinteni
ahol m és n a valós és képzetes komponensek, a bemeneti jel frekvenciájától függően:
Tegyük fel, hogy a K erősítés nem függ a bemeneti jel amplitúdójától. Ebben az esetben, amikor az erősítő bemenetére szinuszos jel kerül, a kimeneti jel is szinusz alakú lesz, de amplitúdójában K-szer, fázisában pedig szögben tér el a bemeneti jeltől.
Fourier tétele szerint egy összetett alakú periodikus jelet véges vagy végtelenül sok, különböző amplitúdójú, frekvenciájú és fázisú harmonikus komponens összegeként ábrázolhatunk. Mivel K összetett mennyiség, a bemeneti jel harmonikus összetevőinek amplitúdója és fázisai az erősítőn való áthaladáskor eltérően változnak, és a kimeneti jel alakja eltér a bemeneti jeltől.
Lineáris torzításnak nevezzük az erősítőn áthaladó jel torzulását, amelyet az erősítő paramétereinek a frekvenciától való függése okoz, és független a bemeneti jel amplitúdójától. A lineáris torzítások viszont frekvencia torzításokra oszthatók (a K erősítés modulusának változását jellemzi a frekvenciasávban az áramkör reaktív elemeinek hatása miatt); fázis (a kimeneti és bemeneti jelek közötti fáziseltolódás frekvenciától való függését jellemzi a reaktív elemek hatására).
A jel frekvencia torzulása az amplitúdó-frekvencia karakterisztika segítségével értékelhető, amely a feszültségerősítési modulus frekvenciától való függését fejezi ki. Az erősítő amplitúdó-frekvencia válaszát általános formában az ábra mutatja. 1.2. Az erősítő működési frekvenciatartománya, amelyen belül az erősítést bizonyos fokú pontossággal állandónak tekinthetjük, a legalacsonyabb és a legmagasabb határfrekvencia között van, és áteresztősávnak nevezzük. A határfrekvenciák határozzák meg, hogy a középső frekvencián az erősítést mennyivel csökkentjük a maximális értékétől.
A frekvencia torzítási együttható bevezetésével egy adott frekvencián,
ahol a feszültségerősítés egy adott frekvencián, az amplitúdó-frekvencia karakterisztika segítségével meghatározhatja a frekvencia torzítását az erősítő bármely működési frekvencia tartományában.
Mivel a működési tartomány határain vannak a legnagyobb frekvenciatorzítások, az erősítő számításakor általában a frekvencia torzítási együtthatókat a legalacsonyabb és a legmagasabb határfrekvenciára állítjuk be, pl.
ahol a feszültségnövekedés a legmagasabb és a legalacsonyabb vágási frekvenciákon.
Általában véve, azaz a határfrekvenciákon a feszültségerősítés a középső frekvencián az erősítési érték 0,707-es szintjére csökken. Ilyen körülmények között a beszéd és zene reprodukálására tervezett hangerősítők sávszélessége 30-20 000 Hz tartományba esik. A telefonálásban használt erősítőknél szűkebb, 300-3400 Hz-es sávszélesség elfogadható. Az impulzusjelek erősítéséhez úgynevezett szélessávú erősítőket kell használni, amelyek sávszélessége a tíz vagy a hertz egységektől a tíz vagy akár több száz megahertzig terjedő frekvenciatartományba esik.
Az erősítő minőségének értékeléséhez gyakran használják a paramétert
A szélessávú erősítőkhöz tehát
A szélessávú erősítők ellentéte a szelektív erősítők, amelyek célja a szűk frekvenciasávban lévő jelek erősítése (1.3. ábra).
A tetszőlegesen alacsony frekvenciájú jelek erősítésére tervezett erősítőket DC erősítőknek nevezzük. A definícióból világos, hogy egy ilyen erősítő áteresztősávjának legalacsonyabb vágási frekvenciája nulla. Az egyenáramú erősítő amplitúdó-frekvencia válaszát az ábra mutatja. 1.4.
A fázis-frekvencia karakterisztika megmutatja, hogy a kimenő és a bemeneti jelek közötti fáziseltolási szög hogyan változik a frekvencia változásával, és meghatározza a fázistorzulást.
Lineáris fázisfrekvenciás karakterisztika esetén nincs fázistorzulás (szaggatott vonal az 1.5. ábrán), mivel ebben az esetben a bemeneti jel minden harmonikus komponense az erősítőn való áthaladáskor azonos időközönként eltolódik. A bemeneti és kimeneti jelek közötti fáziseltolási szög arányos a frekvenciával
ahol az arányossági együttható, amely meghatározza a karakterisztikának az abszcissza tengelyéhez viszonyított dőlésszögét.
A valós erősítő fázis-frekvenciás karakterisztikáját a ábra mutatja. 1,5 folytonos vonallal. ábrából 1.5-ből látható, hogy az erősítő áteresztősávján belül a fázistorzítás minimális, de a határfrekvenciák tartományában meredeken növekszik.
Ha az erősítés a bemeneti jel amplitúdójától függ, akkor az erősített jel nemlineáris torzulása következik be, mivel az erősítőben nemlineáris áram-feszültség jellemzőkkel rendelkező elemek vannak jelen.
A változás törvényének megadásával lehetőség nyílik bizonyos tulajdonságokkal rendelkező nemlineáris erősítők tervezésére. Határozzuk meg az erősítést a függőséggel, ahol az arányossági együttható.
Ezután, amikor szinuszos bemeneti jel kerül az erősítő bemenetére, az erősítő kimeneti jele
ahol a bemeneti jel amplitúdója és frekvenciája.
Az (1.6) kifejezés első harmonikus komponense a hasznos jelet jelenti, a többi nemlineáris torzítás eredménye.
A nemlineáris torzítást az úgynevezett harmonikus torzítással lehet értékelni
ahol a harmonikus komponensek teljesítményének, feszültségének és áramának amplitúdóértékei vannak.
Az index határozza meg a harmonikus számot. Általában csak a második és harmadik felharmonikusokat veszik figyelembe, mivel a magasabb harmonikusok teljesítményének amplitúdóértékei viszonylag kicsik.
Lineáris és nemlineáris torzítások jellemzik a bemeneti jel alakzatának erősítő általi reprodukálásának pontosságát.
A csak lineáris elemekből álló négyvégű hálózatok amplitúdója tetszőleges értéknél elméletileg egy ferde egyenes. A gyakorlatban a maximális értéket a kvadripólus hálózat elemeinek elektromos szilárdsága korlátozza. Az elektronikus eszközökön készült erősítő amplitúdókarakterisztikája (1.6. ábra) elvileg nemlineáris, de tartalmazhat OA szakaszokat, ahol a görbe nagy pontossággal megközelítőleg lineáris. A bemeneti jel működési tartománya nem haladhatja meg az erősítő amplitúdójellemzőjének lineáris részét (LA), különben a nemlineáris torzítás meghaladja a megengedett szintet.
