Электроника для начинающих / [Из песочницы] Общие сведения об усилителях

Введение
Усилитель — это такое устройство, сигнал на выходе которого больше, чем на его входе. Усилители бывают электронные и механические.Электронный усилитель — это такой усилитель, в котором в качестве усилительного элемента могут использоваться: транзисторы (полевые и биполярные), радиолампы (электронные лампы) и микросхемы.
Классификация электронных усилителей
По параметру усиливаемого сигнала: тока, напряжения, мощности.

По величине усиливаемых частот:
Усилитель постоянного тока (УПТ)

Усилитель низкой частоты (УНЧ), он же усилитель звуковой частоты (УЗЧ)

Усилитель высокой частоты (УВЧ), он же усилитель радиочастоты (УРЧ)

Импульсный усилитель

По ширине диапазона усиливаемых частот:
Широкополосные

Узкополосные

Резонансные

По количеству усилительных элементов:
Однокаскадные

Многокаскадные

И так далее.

Качественные показатели электронных усилителей

Коэффициент усиления. Это величина, показывающая во сколько раз сигнал на выоде больше, чем сигнал на входе. Так как усилитель может усиливать по току, напряжению или мощности, то соответственно бывают соответствующие коэффициенты:
К — безразмерная величина, иногда выражается в децибелах. Для того, чтобы перевести безразмерную К в децибелы надо воспользоваться следующими формулами:
Если известный коэффициент усиления каждого каскада в безразмерных величинах, то общий коэффициент усиления считается по формуле:
А если он измеряется в децибелах, то по этой формуле:

Выходная мощность. Это оптимальная мощность, которая выделяется по нагрузкам усилителя и измеряется в Ваттах.
В зависимости от величины выходной мощности усилители бывают:
Мощные (Свыше 5 Вт)

Средней мощности (До 5 Вт)

Маломощные (До 1 Вт)

Коэффициент полезного действия. КПД может быть от 20%, до 90%, это зависит от режима работы усилительного элемента.

Искажения в электронном усилителе

Искажения бывают разные, то так как у нас только поверхностный обзор, то рассмотрим три из них:Нелинейные

Частотные

Фазовые

Нелинейные искажения

И так, начнём с нелинейных искажений. Нелинейное искажение — изменение формы выходного сигнала по сравнению с формой входного. Они возникают из за нелинейности ВАХ усилительных элементов. Продемонстрирую это графически:
В нашем примере входной сигнал имел форму синусойды (a = b), пройдя через транзистор с нелинейной ВАХ, как видим форма сигнала изменилась (a != b), то есть произошло нелинейное искажение сигнала.
Оцениваются нелинейные искажения коэффициентом нелинейных искажений (КНИ). КНИ — безразмерная величина, обычно выражается в процентах.
Думаю, будет очевидным, что чем прямее ВАХ, тем данных искажений меньше.
Частотные искажения

Частотные искажения — это степень отклонения реальной частотной характеристики от идеальной.
Частотные искажения определяются коэффициентом частотных искажений М.
Частотные диапазоны можно разбить на поддиапазоны:Нижние частоты (fн)

Средние частоты (f0)

Высокие частоты (fв)

Коэффициенты усиления:Kн — коэффициент усиления по нижней частоте

Kв — по верхней

K0 — по средний

Формулы для определений коэффициентов частотных искажений представлены ниже:
Во всех схемах усилительных каскадов присутствуют реактивные элементы (к примеру ёмкость), а как известно, их сопротивление изменяется с изменением частоты, именно поэтому реальная ЧХ отклоняется от идеальной в области нижних и верхних частот.
Фазовые искажения

Фазовые искажения — степень отклонения реальной фазовой характеристики от идеальной.
Источники:
Собственные знания

Иногда подсматривал на ru.wikipedia.org

P. S.

Прошу обо всех найденных вами неточностях и ошибках писать в личку, если таковые есть.