Коэффициент усиления
Коэффициент передачи — отношение напряжения на выходе той или иной системы, предназначенной для передачи электрических сигналов, к напряжению на входе, KП = UВЫХ / UВХ. Коэффициент передачи часто выражают в логарифмическом виде, как 20 lg (UВЫХ / UВХ), дБ.
Содержание
Коэффициент усиления и ослабление сигнала
- В усилительных устройствах коэффициент передачи больше единицы (больше нуля в логарифмическом масштабе) называют коэффициентом усиления (не путать с коэффициентом усиления антенны).
- При рассмотрении пассивных устройств, а также линий передачи, когда выходное напряжение меньше входного, употребляют понятие ослабление сигнала.
Комплексный коэффициент передачи
При анализе частотнозависимых устройств часто возникает необходимость в векторном представлении коэффициента передачи
- Комплексный коэффициент передачи K(jω) — отношение комплексной амплитуды (КА)Y выходной величины системы к комплексной амплитуде X входной величины синусоидальной формы при заданном значении ее частоты ω.
Комплексную амплитуду выходного сигнала Y можно вычислить умножением КА входного сигнала X на K(jω), если комплексный коэффициент передачи априори известен. Комплексный коэффициент передачи является комплексной величиной, а его компоненты зависят от частоты входного сигнала. Может быть представлен вектором на комплексной плоскости (построенная таким образом кривая называется годографом коэффициента передачи).
Измерения
- Прямое измерение — производится с помощью установок для измерения ослаблений или измерителей коэффициента передачи, в т. ч. панорамных.
- Совокупное измерение — производится с помощью измерения мощности или напряжения сигнала на выходе и на входе, и последующего расчета.
- Измерение методом сравнения — производится с помощью аттенюатора, являющегося мерой ослабления. В качестве меры коэффициента усиления, в принципе, можно применить откалиброванный измерительный усилитель, однако на практике это, как правило, не используется.
- Для измерения комплексных коэффициентов передачи применяются измерители импеданса и комплексных коэффициентов передачи, или, на сверхвысоких частотах, измерители комплексных коэффициентов и КСВ.
Литература
- Хлытчиев С.М. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов — 1985
- Словарь радиолюбителя — Л.: Энергия, 1979
Ссылки
См. также
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Коэффициент усиления» в других словарях:
коэффициент усиления — (1) Отношение длительности экспозиции без усиливающих экранов к длительности экспозиции с усиливающими экранами при одинаковых прочих условиях и при получении одинаковой оптической плотности. [Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и… … Справочник технического переводчика
коэффициент усиления — stiprinimo koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. amplification factor; gain vok. Übertragungsfaktor, m; Stellfaktor, m; Verstärkungsfaktor … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
коэффициент усиления — stiprinimo koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, lygus stiprintuvo išėjimo ir įėjimo įtampų (srovių, galių) pokyčių dalmeniui. atitikmenys: angl. amplification factor; gain vok. Übertragungsfaktor, m;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
коэффициент усиления — stiprinimo koeficientas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. amplification factor; gain vok. Verstärkungsfaktor, m; Verstärkungskoeffizient, m rus. коэффициент усиления, m pranc. coefficient d amplification, m; facteur d amplification … Automatikos terminų žodynas
коэффициент усиления — stiprinimo koeficientas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. amplification factor; amplifier gain; gain vok. Gewinn, m; Verstärkungsfaktor, m; Verstärkungsgrad, m rus. коэффициент усиления, m pranc. coefficient d’amplification, m; facteur… … Fizikos terminų žodynas
Коэффициент усиления антенны — отношение квадрата напряженности поля, создаваемого данной антенной, к квадрату напряженности поля, создаваемого эталонной антенной, при этом предполагается, что мощности, подводимые к обеим антеннам, одинаковы, а коэффициент полезного действия… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
коэффициент усиления (при) замкнутой цепи обратной связи — коэффициент усиления замкнутой системы — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы коэффициент усиления… … Справочник технического переводчика
коэффициент усиления (при) разомкнутой цепи обратной связи — коэффициент усиления разомкнутой системы — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы коэффициент… … Справочник технического переводчика
коэффициент усиления генераторной (модуляторной, регулирующей) лампы — коэффициент усиления Отношение изменения напряжения анода или экранирующей сетки генераторной (модуляторной, регулирующей) лампы к изменению напряжения управляющей сетки или управляющего электрода, необходимому для сохранения тока анода или… … Справочник технического переводчика
коэффициент усиления дифференциального сигнала по напряжению интегральной микросхемы — коэффициент усиления дифференциального сигнала по напряжению Отношение изменения значения выходного напряжения интегральной микросхемы к изменению значения напряжения на дифференциальном входе в заданном режиме Обозначение KyUдиф AVD [ГОСТ 19480… … Справочник технического переводчика
Коэффициент усиления
Коэффициент усиления является одним из основных параметров электронных усилителей. Исходя из требований, которые предъявляются к параметрам выхода усилителя, выделяют следующие коэффициенты усиления: по напряжению, по току, по мощности. Коэффициент усиления, обычно обозначают буквой K, внизу справа добавляют индекс, указывающий параметр усиления.
Коэффициентом усиления по напряжению (
) называют физическую величину, равную отношению амплитуды переменной компоненты выходного напряжения (
) к амплитуде входного напряжения (
):
![\[K_U=\frac{U_{vih}}{U_{vh}} \qquad (1)\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-be30887f3e4baa53f4f9361c7ada7caf_l3.png)
Коэффициентом усиления по току (
) называют физическую величину, равную отношению амплитуды переменной компоненты выходной силы тока (
) к амплитуде входной силы тока (
):
![\[K_I=\frac{I_{vih}}{I_{vh}} \qquad (2)\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-a1ad955915fc5a41165c7d8f79d48602_l3.png)
Коэффициентом усиления по мощности ( 
является физическая величина, равная:
![\[K_P=\frac{P_{vih}}{P_{vh}}=\frac{I_{vih}}{I_{vh}}\frac{U_{vih}}{U_{vh}}=K_IK_U \qquad (3)\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-102e80c0f1d379e01f72e7146fa6006e_l3.png)
где 
— выходная мощность, 
— входная мощность.
Коэффициент усиления характеризует усилительные свойства схемы.
Действительный и комплексный коэффициенты усиления
При отсутствии реактивных элементов в схемах и исключении их влияния коэффициенты усиления — действительные величины, не зависящие от частоты переменного сигнала. При этом на выходе получают сигнал, имеющий форму такую же, что у входного сигнала, отличие состоит только в амплитуде.
Если в схеме присутствуют реактивные элементы (конденсаторы, индуктивности), то коэффициент усиления является комплексной величиной. Причем, следует учесть, что действительная и мнимая части коэффициента зависят от частоты входного сигнала.
Периодический сигнал, имеющий сложную форму можно представить как сумму гармонических составляющих, обладающих разными амплитудами, частотами и фазами. Если иметь в виду, что коэффициент усиления является комплексной величиной, то амплитуды и фазы гармонических компонент входного сигнала при прохождении через усилитель будут изменяться по-разному. Тогда выходной сигнал будет иметь форму отличную от входного.
Трансформации сигнала при прохождении через усилитель, вызванные зависимостью параметров усилителя от частоты и не зависящие от амплитуды сигнала входа, называют линейными искажениями. Их делят на частотные и фазовые. Частотные искажения характеризуют изменения модуля коэффициента усиления. Фазовые линейные искажения характеризуют связь сдвига по фазе между выходным и входным сигналами от частоты, что связано с влиянием реактивных элементов.
Коэффициент усиления считают постоянной величиной внутри полосы пропускания.
Искажения в выходном сигнале оценивают при помощи коэффициента частотных искажений (M):
![\[M_n=\frac{K_0}{K_n};\ M_v=\frac{K_0}{K_v} \qquad (4)\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-c02015a9545f535c1b65fd2ee1175ffe_l3.png)
где 
— коэффициент частотных искажений на нижних граничных частотах; 
— коэффициент частотных искажений на верхних граничных частотах; 
— коэффициент усиления на нижних частотах; 
— коэффициент усиления на верхних частотах; 
— коэффициент усиления на средних частотах.
Общий коэффициент усиления каскада равен произведению отдельных элементов каскада, если он выражен в относительных единицах. Общий коэффициент усиления каскада равен сумме отдельных элементов каскада, если он выражен в децибелах.
Единицы измерения коэффициента усиления
Коэффициент усиления — может быть величиной безразмерной. При решении задач следует обратить внимание на то, чтобы величины входных и выходных сигналов были выражены в одних единицах.
Или коэффициент усиления может выражаться в логарифмических единицах — децибелах.
Примеры решения задач
| Задание | Может ли быть коэффициент усиления комплексной величиной? Как его записать в комплексной форме? |
| Решение | Если в схеме присутствуют реактивные элементы (конденсаторы, индуктивности), то коэффициент усиления является комплексной величиной. Его записывают как: |
![\[K'=a+ib=K\left( \cos \alpha +i \cdot \sin \alpha \right)=Ke^{i \alpha } \qquad \left(1.1\right),\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-2c5edfbc1483a219de9860390fba03d8_l3.png)
где 
— действительная компонента коэффициента усиления, 
— мнимая его составляющая (данные компоненты зависят от частоты сигнала):
![\[K=\sqrt{a^2+b^2};\ {\cos \left(\alpha \right)\ }=\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}} \qquad \left(1.2\right)\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-7b84f79af2b90c7cbc2fcbb51c7ea678_l3.png)
![\[-I_1+I_2+I_-=0 \qquad \left(2.1\right),\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-7437e1fd7fab992eece2810f4047213b_l3.png)
где 
ток входа усилителя. В соответствии со вторым законом Кирхгофа имеем:
![\[R_1I_1-U=U_{vh} \qquad \left(2.2\right)\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cea33c689ce34315334ba731a75b4920_l3.png)
Для контура, в который включим вход усилителя и сопротивление 
получаем:
![\[R_2I_2+U+U_{vih}=0 \qquad \left(2.3\right)\]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cc494191ce29ff1bc4703f216444d49e_l3.png)
Выразим из (2.3) выходное напряжение и учтем, что:
если усилитель работает в линейном режиме, то входные токи в рассматриваемый усилитель равны нулю (в нашем случае 
); напряжение на входе в такой усилитель равно нулю U=0. Тогда:
Основные параметры усилителя
Каждый электронщик должен знать основные параметры усилителя, так как усилитель в электронике используется абсолютно везде. В этой статье мы рассмотрим самые важные параметры усилителей.
Входное и выходное сопротивление
Кто в первый раз сталкивается с этими понятиями, читайте эту статью. Кому лень читать, вкратце объясню здесь из прошлой статьи. Каждый усилительный каскад имеем свое входное и выходное сопротивление. На схеме Rвх и Rвых
Входное сопротивление усилителя находится по формуле Rвх =Uвх / Iвх . Думаю, здесь вопросов возникать не должно. Эта формула справедлива как для постоянного тока, так и для переменного. В случае с постоянным током — это у нас будет усилитель постоянного тока (УПТ).
Немного иначе обстоят дела с выходным сопротивлением. В теории, можно замкнуть выходные клеммы 3 и 4 накоротко. В этом случае во выходной цепи усилителя у нас появится ток короткого замыкания Iкз
Ну и по закону Ома нетрудно догадаться, что Rвых = Eвых / Iкз . Но как же найти Евых ? Достаточно разомкнуть цепь и просто и замерить напряжение мультиметром. Это и будет Eвых. Физический смысл очень простой. Так как вольтметр обладает очень высоким входным сопротивлением, то в цепи у нас почти не будет течь ток, так как по закону Ома I=U/R. А если сопротивление нагрузки бесконечно большое, то, следовательно, Iкз будет бесконечно малое.
В этом случае этим бесконечно маленьким током можно пренебречь и считать, что в цепи нет никакой силы тока. А раз сила тока равна нулю, то и падение напряжения на Rвых также будет равняться нулю или формулой: URвых = IRвых = 0 Вольт. Следовательно, на клеммах 3 и 4 мы будем замерять Eвых .
Выходное сопротивление усилителя можно найти двумя способами: теоретическим и практическим. Теоретический способ, часто сложен, поскольку неизвестны многие параметры «черного ящика», называемого усилителем. Проще определить выходное сопротивление практическим путем.
Как найти выходное сопротивление на практике
Если вы не забыли, мультиметр в этом случае нам покажет ЭДС Eвых , т. е. в данном случае Eвых = Uвых . (Что такое ЭДС).
Номинал нагрузочного сопротивления должен выбираться исходя из допустимого тока и мощности усилителя.
Выходная мощность усилителя 10 Вт, допустимое выходное напряжение (эффективное) 100 В. В этом случае, резистор нагрузки должен иметь сопротивление не менее R=U 2 /P = 10000/10 = 1 кОм. Мощность резистора: PR = U 2 /R = 10000/1000 = 10 Вт
Какой же физический смысл этого опыта? В результате этих шагов, у нас цепь станет замкнутой, а два сопротивления, Rвых и Rн , образуют делитель напряжения. Сюда же можно приписать закон Ома для полной цепи, который выражается формулой:
I — сила тока в цепи, А
R — сопротивление нагрузки, Ом
r — внутреннее сопротивление источника ЭДС, Ом
Применительно к нашей ситуации, формула будет иметь такой вид:
Или словами, ЭДС равняется сумме падений напряжения на каждом сопротивлении.
Как вы могли заметить, падение напряжения на сопротивлении Rвых зависит от силы тока в цепи. Чем больше сила тока в цепи, тем больше падение напряжения на выходном сопротивлении Rвых . Но от чего же зависит сила тока в цепи? От нагрузки Rн ! Чем она меньше, тем больше сила Iвых в цепи, тем больше будет падение напряжения на Rвых , а значит, падение напряжения на URн будет меньше.
Теперь, зная этот принцип, можно косвенно вычислить выходное сопротивление Rвых .
Шаг номер 3: Замеряем напряжение на нагрузке URн. Вспоминаем формулу выше:
Далее что нам требуется — это увеличивать входное напряжение и снимать выходное напряжение — так мы увидим всю нелинейность выходной характеристики от тока и сможем замерить выходное сопротивление в диапазоне нагрузок, так как большинство усилителей мощности имеют нелинейность выходного сопротивления от допустимого тока нагрузки.
Коэффициент усиления
Про коэффициенты усиления мы писали еще в прошлой статье.
Рабочий диапазон частот
Рабочий диапазон — это диапазон частот, где коэффициент усиления изменяется в допустимых пределах, заданных в технических условиях на усилитель. Для этого надо построить АЧХ усилителя. Обычно этот предел устанавливается на уровне -3 децибел. Почему именно -3 дБ? В свое время так было удобнее учитывать передаваемую энергию. В полосе — 3 дБ передается 50% мощности сигнала.
Но иногда требуется незначительное изменение коэффициента усиления. Например, в -1 дБ. В этом случае рабочий диапазон частот усилителя будет меньше:
Собственные шумы усилителя.
Что же такое шум?
В электронике шумом называют беспорядочные колебания амплитуды сигнала, которые глушат полезный сигнал. Сюда же относятся разного рода помехи. Собственные шумы усилителя — это шумы, которые зарождаются как внутри самого усилителя, так и могут быть вызваны внешним источником помех, либо некачественным питанием усилителя. Давайте рассмотрим основные виды шумов усилителя.
Этот шум вызван некачественным питанием усилителя. Если источник питания собран на сетевом трансформаторе, то шум будет на частоте 100 Гц (2х50Гц, по схеме диодного моста). То есть на выходе такого усилителя мы услышим гудение, если подцепим к выходу динамик. Думаю, вы часто слышали такое выражение «что-то динамики фонят». Это все из этой серии.
Помехи и наводки
Это могут быть внешние источники, которые так или иначе действуют на усилитель. Это может быть наводка от сети 220 Вольт (очень часто ее можно увидеть, если просто прикоснуться к сигнальному щупу осциллографа), это также может быть какая-либо искра, которая образуется в свечах двигателей внутреннего сгорания.
Небольшое лирическое отступление. Помню, как смотрел диснеевские мультики по первому каналу, а через дорогу сосед пилил дрова с помощью бензопилы Дружба-2. Тогда на экране ТВ были такие помехи, что я про себя тихо материл соседа.
Ну а как же без грозовых разрядов? Благодаря электромагнитному импульсу у нас появилось такое изобретение, как радио.
К источникам помех можно также отнести радио- и ТВ-станции, рядом лежащее и стоящее электрооборудование, типа мощных коммутационных механических ключей, разрядников и тд.
Ну и конечно, это шум самих радиоэлементов. Сюда относится тепловой шум (джонсоновский), дробовой шум, а также фликкер-шум.
Наиболее существенными являются шумы, которые возникают на входе усилителя в самом первом каскаде. Этот шум в дальнейшем усиливается также, как и входной полезный сигнал. В результате на выходе усилителя у нас будет усилен как полезный сигнал, так и шумовой. Поэтому, при проектировании качественных усилителей стараются как можно сильнее минимизировать шум на входе первого каскада усилителя.
Отношение сигнал/шум
Пусть у вас дома стоит телевизор, который ловит аналоговое вещание. На экране телевизора мы видим четкую картинку:
Но вдруг антенна на крыше вашего дома из-за сильного ветра чуток отклонилась в сторону и изображение ухудшилось
Потом антенна вообще упала с крыши, и на телевизоре мы видим теперь что-то типа этого
В каком случае отношение сигнал/шум будет больше, а в каком меньше? На первой картинке, где четкое изображение, отношение сигнала к шуму будет очень большое, так как не первой картинке мы простым взглядом не можем уловить каких-либо помех на изображении, хотя по идее они есть).
На второй картинке мы видим, что в изображении появились помехи, которые делают некомфортным просмотр картинки. Здесь отношение сигнала к шуму уже будет намного меньше, чем на первой картинке.
Ну и на третьей картинке шумы почти полностью одолели изображение. В этом случае можно сказать , что отношение сигнала к шуму будет ну очень малым.
Отношение сигнал/шум является количественной безразмерной величиной.
В аналоговой электронике для нормальной работы усилителя полезный сигнал должен в несколько раз превышать шумы, иначе это сильно скажется на качестве усиления, так как полезный сигнал суммируется с шумовым.
Отношение сигнал/шум в англоязычной литературе обозначается как SNR или S/N.
Так как порой это отношение достигает очень больших значений в цифрах, поэтому чаще всего его выражают в децибелах:
Ucигнал — среднеквадратичное значение полезного сигнала, В
Uшум — среднеквадратичное значение шумового сигнала, В
То есть в нашем случае с котиком на первой картинке амплитуда полезного видеосигнала в разы превосходила амплитуду шума, поэтому первая картинка была четкой. На третьей картинке амплитуда полезного видеосигнала почти была равна амплитуде шума, поэтому картинка получилась очень зашумленной.
Еще один пример. Вот синусоидальный сигнал с SNR=10:
А вот тот же самый синус с SNR=3
Как вы могли заметить, сигнал с SNR=10 намного «чище», чем с SNR=3.
SNR чаще всего можно увидеть при описании характеристик усилителя звука. Чем выше SNR, тем лучше по качеству звучания будет усилитель. Для HI-FI систем звучания этот показатель должен быть от 90 дБ и выше. Для телефонных разговоров вполне достаточно и 30 дБ.
На практике SNR измеряется на выходе усилителя с помощью милливольтметра с trueRMS, либо с помощью анализатора спектра.
Амплитудная характеристика
Амплитудная характеристика усилителя — это зависимость амплитуды сигнала на выходе от входного сигнала при фиксированной частоте. Обычно она составляет 1 кГц.
Амплитудная характеристика идеального усилителя по идее должна выглядеть вот так:
Это луч, который начинается от нулевой точки отсчета координат и простирается в бесконечность.
Но на самом деле реальная амплитудная характеристика усилителя выглядит вот так:
Здесь мы видим, что если даже входное напряжение Uвх =0, то на выходе усилителя мы все равно получим какой-то уровень сигнала. Это будет напряжение шума Uш .
Динамический диапазон усилителя
Динамический диапазон — это отношение максимально допустимого уровня выходного сигнала к его минимальному уровню, при котором обеспечивается заданное отношение сигнал/шум:
Чтобы понять концовку определения «обеспечивается заданное отношение сигнал/шум» динамического диапазона, давайте рассмотрим наш рисунок:
Допустим, наш усилитель должен иметь SNR=90 дБ. Будет ли правильно, если мы возьмем Uвых мин за Uшум?
Конечно же нет! В этом случае в этой точке на графике амплитуды сигнала и шума будут равны, а следовательно, по формуле
получим, что SNR=0 дБ.
Непорядок. Значит, надо взять такое значение Uвых , при котором бы соблюдалось равенство
Допустим, что Uшум =1 мкВ, подставляем в формулу
Из этого уравнения находим Uвых . Это будет как раз являться Uвых. мин. для формулы:
при SNR=90. В нашем случае это будет точка А.
Uвых макс берем в точке B, так как в этом случае это максимальное значение, при котором у нас в усилителе не возникают нелинейные искажения (о них чуть ниже).
Рабочая область усилителя будет обеспечиваться на отрезке АВ. В этом случае у нас будут минимальные искажения в сигнале, так как эта область линейная. Отношение максимально допустимого выходного сигнала к уровню шума — это предельный уровень динамического диапазона для аналогового усилителя.
Для усилителей звука выход за пределы этой рабочей области в большую сторону будет чреват нелинейными искажениями, а в меньшую — полезный сигнал задавят помехи. Да вы и сами, наверное замечали, что выкрутив на полную катушку ручку громкости дешевой китайской магнитолы, у нас качество звучания оставляло желать лучшего, так как в дело «вклинивались» нелинейные искажения.
Коэффициент полезного действия (КПД)
КПД представляет из себя отношение мощности на нагрузке усилителя к мощности, которая потребляется усилителем от источника питания
Pвых — это мощность на нагрузке, Вт
Pи.п. — мощность, потребляемая источником питания, Вт
Искажения, вносимые усилителем
Искажения определяют сравнением формы сигнала на входе и на выходе. Идеальным является усилитель, который в точности повторяет форму сигнала, поданного на вход. Но так как наш мир не идеален, и радиоэлементы тоже не идеальны, то и на выходе у нас сигнал будет всегда немного искаженный. Главное, чтобы эти искажения не были столь критичны.
В основном искажения делятся на 4 группы:
- Частотные
- Фазовые
- Переходные
- Нелинейные
Частотные искажения
Частотные искажения возникают вследствие того, что коэффициент усиления во всем диапазоне частот не одинаковый. Или простыми словами, какие-то частоты усиливаются хорошо, а какие-то плохо). Чтобы в этом разобраться, достаточно посмотреть на АЧХ усилителя.
В данном случае мы можем увидеть, что низкие и высокие частоты будут усиливаться меньше, чем средние частоты. А так как сложный сигнал состоит из множества частотных составляющих, вследствие этого и возникнут частотные искажения.
Фазовые искажения
Фазовые искажения возникают из-за того, что разные частоты с разной задержкой по времени появляются на выходе усилителя. Какие-то частоты запаздывают больше, а какие-то меньше. Давайте все это рассмотрим на примере двух картинок.
Допустим, мы «загоняем» на вход синусоидальный сигнал с низкой частотой и на выходе получаем уже усиленный сигнал, но немного с небольшой задержкой.
Но также не забывайте, что катушки и конденсаторы являются частото-зависимыми радиоэлементами. Их реактивное сопротивление зависит от частоты сигнала, поэтому, прогоняя через усилитель сигнал с другой частотой, мы получим уже совсем другую задержку сигнала
То есть в нашем случае t1 ≠ t2 . Хорошо это или плохо? Если мы будем усиливать синусоиду, то в принципе нам по барабану. Какая разница раньше он появится на выходе или позже? Главное то, что сигнал будет усиленный.
Все бы ничего, но стоит помнить, что сложные сигналы состоят из суммы множества синусоид различных частот и амплитуд.
Чтобы понять, что такое сумма сигналов, достаточно рассмотреть вот такие примеры:
ну и еще один, мне не жалко)
Складываем амплитуды в одинаковые моменты времени и получаем сумму этих двух сигналов.
А вот так из разных синусоид разных частот складывается прямоугольный сигнал:
В данном случае мы пытаемся «собрать» прямоугольный сигнал из суммы синусоид разных амплитуд и частот.
Но так как у нас усилитель задерживает разные сигналы по частоте по-разному, то у нас между сигналами происходит разнобой. Лучше всего это объяснит рисунок ниже. Имеем два синусоидальных сигнала с разной частотой и амплитудой:
Если их сложить, получим сложный сигнал:
Но что будет, если второй сигнал сдвинется по фазе относительно первого?
Смотрим теперь сумму этих сигналов:
Абсолютно другой сигнал! Чувствуете разницу? Чуток сдвинули фазу, а форма сигнала уже поменялась.
То есть на выходе усилителя мы хотели получить вот такой усиленный сигнал:
а получили такой:
В результате фазовых искажений наш сложный сигнал, состоящий из двух синусоид, поменял форму. На выходе усилителя мы получили совсем другой сигнал. А как вы помните, роль усилителя заключается в том, чтобы усиливать сигнал, сохраняя при этом его форму.
Фазо-частотная характеристика (ФЧХ) усилителя — это график зависимости угла сдвига фаз, вносимого усилителем, от частоты. Выглядеть она может примерно вот так:
φ — это сдвиг фазы относительно входного и выходного сигнала
Человеческое ухо не замечает фазовых искажений, несмотря на то, что даже изменяется форма сигнала. Поэтому при проектировании звуковых усилителей фазовые искажения не принимают во внимание.
Частотные искажения и фазовые искажения относят к линейным искажениям, так как оба вида искажений обусловлены линейными элементами схемы. Если сказать по научному, у нас в спектре сигнала не появляется дополнительных гармоник.
Переходные искажения
Переходным искажением называют искажение прямоугольного импульса, которое подается на вход усилителя. На выходе такой импульс будет иметь уже другую форму, вызванную искажением сигнала внутри самого усилителя.
Для оценки переходных искажений используют переходную характеристику. Она представляет из себя зависимость напряжения или тока на выходе усилителя от времени от подачи на его вход прямоугольного импульса.
На рисунке ниже имеем прямоугольный сигнал, который подаем на вход усилителя, а на выходе усилителя уже будет искаженный усиленный сигнал. Это искажения вызваны, как обычно, с наличием в схеме усилителя реактивных радиоэлементов, то есть тех же самых катушек индуктивности и конденсаторов.
Для оценки переходных искажений используют такие параметры:
Um — это амплитуда импульса, отсчитывается от плоской вершины импульса, В
Следующие два параметра измеряются в диапазоне от 0,1Um и до 0,9Um :
tф — длительность фронта импульса
tc — длительность спада импульса
А длительность самого импульса tи измеряется на уровне 0,5Um .
Нелинейные искажения
Ну и напоследок мы с вами разберем нелинейные искажения. Нелинейными она называются из-за того, что такие искажения уже меняют форму сигнала, в отличие от линейных искажений. Все дело в том, что электронные лампы и полупроводники имеют нелинейную характеристику. Давайте рассмотрим все это дело более подробно.
Как вы могли заметить, на выходе у нас форма сигнала изменилась. Нашу верхнюю часть синусоиды усиленного сигнала немного «придавило». То есть мы подавали сигнал одной формы, а вышел сигнал совсем другой формы. Это не есть хорошо и с этим надо бороться.
Если сказать более научным радиотехническим языком, в нашем сигнале появились дополнительные гармоники, которых не было в исходном сигнале. В данном случае мы на вход загоняли простой синусоидальный сигнал, состоящий из одной гармоники, а получили на выходе сложный сигнал, состоящий уже из нескольких гармоник.
Для количественной оценки нелинейных искажений используется коэффициент гармонических искажений (КГИ). Он выражается формулой:
Эта величина находится как отношение среднеквадратичного напряжения суммы высших гармоник сигнала, кроме первой, к напряжению первой гармоники при воздействии на вход усилителя синусоидального сигнала.
или на английский манер
Также есть и подобный параметр коэффициент нелинейных искажений (КНИ). Он выражается формулой:
на английский манер
Эти два параметра выражаются в процентах. Для малых значений коэффициенты КГИ и КНИ почти совпадают. Так что коэффициент искажений можно считать как по первой, так и по второй формуле.
Расчет основных параметров усилителя на биполярных транзисторах
• выходное сопротивление усилителя Rвык.
Названные параметры, как правило, рассчитываются на средних частотах, т. е. в полосе пропускания усилителя, когда влиянием всех реактивных элементов схемы можно пренебречь, поскольку в полосе пропускания коэффициент усиления К0 усилителя должен оставаться неизменным, как показано на рис. 13. Здесь fн и fв — нижняя и верхняя граничные частоты усиления усилителя, а — полоса пропускания усилителя.
Вне полосы частот пропускания усилителя его параметры Ки, Кi, Rвх, Rвых приобретают комплексный характер, т.е. становятся частотнозависимыми. Для расчета параметров транзисторного усилителя вне полосы пропускания необходимо учесть инерционные свойства транзистора включением в эквивалентную схему транзистора емкостей коллекторного и эмиттерного переходов, а также реактивные элементы схемы усилителя (конденсаторы, катушки индуктивности, реактивный характер нагрузки).
Последовательность расчета следующая:
1. Составляют эквивалентную электрическую схему усилителя. При этом рекомендуется воспользоваться табл. 2.
2. Рассчитывают основные параметры Ки, Кi, Rвх, Rвых для каждого каскада усилителя по составленной эквивалентной схеме. Для упрощения расчетов можно воспользоваться формулами табл. 6 как в точном, так и в приближенном виде.
При расчетах необходимо учитывать, что входное сопротивление RBX следующего (n+1) каскада является сопротивлением нагрузки RH предыдущего n-го каскада. При этом выходное сопротивление n-го каскада является сопротивлением Rг (Rc) источника сигнала для последующего (n+1) каскада. Сказанное можно выразить следующим образом:
При расчетах полезно воспользоваться структурным представлением усилителя в виде последовательно соединенных "черных ящиков", как показано на рис. 14, что позволяет избежать ошибок и наглядно, в целом, представить процесс расчета, не теряясь в мелких деталях.
Рассчитывают коэффициенты всего усилителя по формулам:
Входное и выходное сопротивления усилителя определяются соответствующими сопротивлениями входного и выходного каскадов.
4.3 Примеры расчета
1. 
Рассчитать основные параметры усилительного каскада с емкостной связью, схема которого приведена на рис. 15. Параметры транзистора: h11=1кОм, h21=50, h12=5*10 -4 , h22=10 -5 См. Поскольку мы рассматриваем только параметры транзистора для схемы включения с общим эмиттером, то здесь и ниже в индексах параметров букву "э" будем опускать. Параметром h12 — пренебрегаем. Составим эквивалентную электрическую схему каскада для всего рабочего диапазона усилителя, пользуясь табл. 2, учитывая как емкости p-n-переходов транзистора, так и емкость нагрузки. Введем обозначения: С11 — входная емкость транзистора или емкость эмиттерного p-n-перехода, Со — суммарная емкость выходной цепи каскада, равная:
где С22 — выходная емкость транзистора или емкость коллекторного p-n-ерехода, См — емкость монтажа, Сн — емкость нагрузки. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером (рис. 16).
Удобно проводить расчет усилителя отдельно для областей нижних, средних и верхних частот. Для каждой области составляется своя эквивалентная электрическая схема, по которой и рассчитываются параметры усилителя. Так в области нижних частот необходимо учесть, что величины емкостей С11 и Со невелики и при низких частотах сопротивление этих конденсаторов гораздо больше, чем параллельно включенные им резисторы R6, h11 и RK, RН соответственно. Поэтому влиянием этих емкостей на работу схемы можно пренебречь (рис. 17).
Номиналы емкостей Ср1 и Ср2 достаточно велики (
мкФ), поэтому их сопротивления в области верхних частот становятся очень малыми и ими при расчетах каскада в данной области можно пренебречь. Соответственно уменьшается и сопротивление емкостей С11 и С0. Эти конденсаторы начинают шунтировать включенные параллельно им резисторы R6, h11 и RН соответственно. Следовательно, в области верхних частот необходимо учитывать влияние емкостей p-n-переходов и емкости нагрузки на работу усилителя (рис. 18). В следующих примерах эквивалентная электрическая схема усилителя в области верхних частот приводиться не будет.
Учитывая, что мы рассчитываем основные параметры каскада в области средних частот, где коэффициенты усиления по току и напряжению не зависят от частоты (см. рис.13), то всеми реактивными элементами в схеме замещения можно пренебречь. Тогда эквивалентная электрическая схема упрощается (рис. 19).
Используем полученные результаты для проведения расчетов. Из схемы замещения видно, что входное сопротивление каскада в данном случае будет равно параллельному соединению резисторов R6 и h11:
Сопротивление нагрузки равно параллельному соединению резисторов:
Теперь можно рассчитать коэффициенты усиления каскада по напряжению и току. Поскольку в данной схеме отсутствует сопротивление генератора, которое может понадобиться для дальнейших расчетов, то обычно в таких случаях его принимают равным Rг=60 Ом. В аналоговой электронике чаще имеют дело с усилителями напряжения, поэтому в качестве источника сигнала используется генератор напряжения. В эквивалентной электрической схеме замещения сопротивление генератора по отношению к транзистору или параметру h11 будет включено последовательно (рис. 20, а).
С другой стороны, биполярные транзисторы управляются током, поэтому генератор напряжения можно заменить эквивалентным ему генератором тока. Тогда сопротивление по отношению к резистору R6 и входному сопротивлению транзистора h11 будет включено параллельно (рис. 20, б).
Относительно входного сопротивления транзистора все внешние резисторы в эквивалентной схеме можно считать сопротивлением генератора, поэтому их можно заменить одним эквивалентным сопротивлением Rгэкв (рис. 20, в).
В данном случае Rгэкв равно параллельному соединению резисторов Rг RБ:
Таким образом, когда параллельно включенные сопротивления отличаются по величине более чем на порядок, то результирующее сопротивление можно приблизительно считать равным меньшему из них. Тогда коэффициенты усиления будут равны:
Если учитывать ток, протекающий только по резистору нагрузки RН, т. е. учитывать только полезную мощность, отдаваемую в нагрузку, то коэффициент усиления по току будет равен:
Выходное сопротивление каскада будет равно параллельному соединению выходного сопротивления транзистора и резистора RK:
2. Рассчитать основные параметры усилительного каскада, схема которого приведена на рис. 21.
Параметры транзистора: h11 = 800 Ом, h21=48, h12=5* 10 -4 , h22=8*10 -5 См. Прежде всего, составим соответствующую эквивалентную электрическую схему. Параметром h12 пренебрегаем, как и в предыдущем примере. Поскольку схема не содержит реактивных элементов, то сразу составляем эквивалентную схему для области средних частот. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером, причем в данном каскаде используется последовательная отрицательная обратная связь (ООС), которая увеличивает входное и выходное сопротивление транзистора в (1+ h21) раз, поэтому эмиттерный резистор включен во входную и выходную цепи (рис. 22).
Тогда входное сопротивление каскада будет равно:
Нагрузкой транзистора является параллельное соединение резисторов RK и RH, обозначим его Rh1.
Рассчитав нагрузку усилительного каскада, можно определить коэффициенты усиления по напряжению и току, пользуясь формулами табл. 6:
При расчете коэффициента усиления по напряжению мы учли, что во входной цепи каскада стоит сопротивление генератора и что входное сопротивление транзистора не просто h11, а увеличилось из-за ООС.
Следует также иметь в виду, что мы рассчитали общий коэффициент усиления транзистора по току. Однако из эквивалентной электрической схемы следует, что в сопротивление нагрузки Rн передается только часть тока транзистора и электрической мощности, которая собственно и является полезной. Если это учесть, то коэффициент усиления по току именно в нагрузке будет:
Теперь рассчитаем выходное сопротивление каскада. Из эквивалентной электрической схемы следует, что оно равно параллельному соединению резисторов Rк и 1/h22:
Однако мы не учли, что в каскаде имеется последовательно-последовательная ООС, которая увеличивает выходное сопротивление транзистора. Если учесть этот момент, то выходное сопротивление транзистора уже будет равно не 1/h22, а:
Тогда выходное сопротивление всего каскада будет равно также параллельному сопротивлению резистора Rк и выходному сопротивлению транзистора, т. е.:
Таким образом, выходное сопротивление усилительного каскада практически равно сопротивлению резистора в коллекторной цепи Rк.
3. Рассчитать основные параметры усилительного каскада, схема которого приведена на рис. 23.
Параметры транзистора: h11=1 кОм, h21=50, h22=10 -5 См. Параметром h12 пренебрегаем. Как и в предыдущем примере, составляем эквивалентную электрическую схему каскада, пользуясь табл. 2. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером. Полная эквивалентная схема замещения данного каскада с учетом всех элементов схемы представлена на Рис. 24.
Учитывая то, что мы по-прежнему проводим расчет усилительного каскада в области средних частот, где коэффициенты усиления являются частотнонезависимыми, разделительными емкостями Ср1 и Ср2 можно пренебречь. Следует также учесть, что емкость Сэ в цепь эмиттера ставится для того, чтобы шунтировать резистор и исключить ООС по переменному току, которая была в примере 2. Для этого величину конденсатора Сэ подбирают такой, чтобы его сопротивление на нижней граничной частоте пропускания усилителя fH было в 10 раз меньше, чем сопротивление резистора RЭ.
Например, допустим, мы рассчитываем усилитель низкой частоты с полосой пропускания 1 кГц 20 кГц, т.е.fн =1000 Гц. Тогда:
Таким образом, чтобы исключить ООС по переменному току нам необходимо в цепь эмиттера поставить конденсатор емкостью 1,59 мкФ. Из стандартного ряда емкостей выбираем ближайший номинал емкости 1,5 мкФ. В результате сделанных допущений и расчетов наша схема замещения упрощается (рис. 25):
Далее расчет проводится как и в предыдущих примерах. Входное сопротивление каскада будет равно параллельному сопротивлению входного сопротивления транзистора h11 и сопротивления делителя RD, где RD — это параллельное соединение резисторов R1 и R2:
Нагрузкой транзистора Rh1 является параллельное соединение резисторов RK и Rh:
Эквивалентное сопротивление генератора RГЭКВ, как и в примере 1, равно параллельному соединению RГ=60 Ом и Rd:
Тогда коэффициенты усиления по напряжению и току будут:
Если учитывать ток, протекающий только по сопротивлению нагрузки Rh, т.е. учитывать только полезную мощность отдаваемую в нагрузку, то коэффициент усиления по току будет равен:
Выходное сопротивление каскада будет равно параллельному соединению выходного сопротивления транзистора и резистора RК:
4. 
Рассчитать основные параметры усилительного каскада, схема которого приведена на рис. 26. Параметры транзистора: h11=1 кОм, h21=50, h22=10 -5 См. Параметром h12 пренебрегаем. Как и в предыдущем примере, составляем эквивалентную электрическую схему каскада, пользуясь табл. 2. Транзистор включен по схеме с общим коллектором, и эта схема носит название — эмиттерный повторитель.
Схема замещения данного каскада представлена на рис. 27. В данном случае мы пренебрегаем сопротивлением 1/h22, поскольку оно велико (
100 кОм) и включено параллельно резисторам Rэ и Rн (см. табл. 2).
Проводим расчет по формулам табл. 6. Нагрузкой транзистора Rн1 являются параллельно включенные резисторы Rэ и RH:
Тогда входное сопротивление транзистора Rвх.тр будет равно:
Входное сопротивление каскада — это параллельное включенные сопротивление делителя RD, которое определяется также как в примере 3, и входное сопротивление транзистора Rвх.тр:
Эквивалентное сопротивление генератора равно параллельному сопротивлению резисторов Rг и RD:
Выходное сопротивление транзистора равно (табл.4):
Выходное сопротивление всего каскада равно параллельному соединению резистора Rэ и выходного сопротивления транзистора Rвых.тр:
Коэффициенты усиления каскада по напряжению и току:
Если по-прежнему учитывать ток, протекающий только по сопротивлению нагрузки Rh, т.е. учитывать только полезную мощность отдаваемую в нагрузку, то коэффициент усиления по току будет равен:
5. Рассчитать основные параметры усилителя, схема которого приведена на рис. 28. Это двухкаскадный усилитель, оба транзистора которого включены по схеме с общим эмиттером. Параметры транзисторов:
Параметром h12 пренебрегаем. Как и в
предыдущем примере, сразу составляем эквивалентную электрическую схему усилителя для области средних частот, пользуясь таблицей 2. Схема замещения усилителя представлена на рис. 29.
Входное сопротивление усилителя равно входному сопротивлению первого каскада. В данном случае:
Нагрузкой первого каскада Rh1 является параллельное сопротивление резистора Rк1 и входного сопротивления второго каскада, которое в данном усилителе равно h11э2:
Нагрузкой второго каскада является параллельное соединение резисторов RK2 и RH:
Выходные сопротивления первого и второго каскадов равны параллельному соединению выходных сопротивлений транзисторов 1/h22 и соответствующих резисторов в цепи коллектора. В данном случае выходное сопротивление транзисторов более чем на порядок превышает сопротивления в цепях коллекторов, поэтому для инженерных расчетов можно считать выходные сопротивления каскадов усилителя приблизительно равными номиналам соответствующих коллекторных резисторов, т.е.:
При этом следует иметь в виду, что выходное сопротивление первого каскада является сопротивлением генератора Rг2 для второго каскада, а выходное сопротивление второго каскада одновременно является выходным сопротивлением всего усилителя, т.е.:
Теперь можно рассчитать коэффициент усиления каждого каскада и всего усилителя:
Здесь следует иметь в виду, что поскольку сопротивление генератора для данной схемы не дано, то, как и в предыдущих примерах, мы считаем его равным 60 Ом. В формулах для расчета коэффициента усиления по напряжению для первого каскада все сопротивления подставлены в омах, а для второго каскада — в килоомах.
Определим коэффициенты усиления по току каждого каскада и усилителя в целом:
Здесь мы рассчитали общие коэффициенты усиления транзисторов и усилителя в целом без учета того, что во втором каскаде усиливается только та часть тока, которая попадает на входное сопротивление второго транзистора VT2, и только часть тока передается в нагрузку. Если учесть все эти моменты, то полезный коэффициент усиления по току будет:
6. Рассчитать основные параметры усилителя, схема которого приведена на рис. 30.
Это трехкаскадный усилитель, первый транзистор которого включен по схеме с общим эмиттером, второй — по схеме с общей базой, третий — по схеме с общим коллектором. Параметры транзисторов:
Параметром h12, как обычно, пренебрегаем. Поскольку в заданной схеме отсутствуют конденсаторы, сразу составляем эквивалентную электрическую схему усилителя для области средних частот, пользуясь табл. 2. Схема замещения усилителя представлена на рис. 31.
Определим сначала входные и выходные сопротивления всех каскадов и усилителя в целом. Входное сопротивление каскада 1 одновременно является входным сопротивлением усилителя:
Сопротивлением нагрузки третьего каскада является резистор в эмиттерной цепи, т.е. Rн3=Rэ=5,1 кОм. Тогда входное сопротивление каскада 3 будет:
Выходное сопротивление каскада 1 есть параллельное соединение выходного сопротивления транзистора VT1 и резистора Rк:
Входное сопротивление второго каскада определяется по формулам табл. 4, но здесь необходимо учесть, что последовательно с h11э2 включено сопротивление делителя RD, которое равно параллельному соединению резисторов R1 и R2:
Выходное сопротивление первого каскада является сопротивлением генератора для каскада 2, т.е. RГ2= RВЫХ1. Тогда выходное сопротивление транзистора второго каскада будет:
Поскольку к выходу каскада 2 подключен резистор R3, то выходное сопротивление второго каскада определяется как параллельное соединение:
Выходное сопротивление второго каскада является сопротивлением генератора для третьего каскада RГ3= RВЫХ2. Тогда выходное сопротивление транзистора третьего каскада рассчитать по формуле:
К выходу каскада 3 подключен резистор являющийся нагрузкой этого каскада, поэтому выходное сопротивление третьего каскада и всего усилителя будет их параллельным соединением:
Прежде чем рассчитывать коэффициенты усиления по напряжению и току нужно определить нагрузку каждого каскада. Нагрузку третьего каскада и всего усилителя мы уже нашли выше. Нагрузкой первого каскада является параллельное соединение входного сопротивления каскада 2 и резистора Rк:
Нагрузкой второго каскада является параллельное соединение входного сопротивления третьего каскада и резистора R3:
Теперь рассчитаем коэффициенты усиления каждого каскада и усилителя в целом, пользуясь формулами табл. 6:
Далее найдем коэффициенты усиления по току каждого каскада и усилителя в целом. Сразу учтем, что транзисторы каждого каскада усиливают только ту часть тока, которая попадает на входное сопротивление каскада.
Если к выходу усилителя подключить сопротивление нагрузки Rн, то коэффициент усиления по току будет несколько меньше.
4.4 Задачи для самостоятельной работы
По заданной в табл. 5 схеме рассчитать следующие основные параметры усилителя: коэффициент усиления по напряжению Ки, коэффициент усиления по току К1, входное сопротивление Rвх, выходное сопротивление усилителя Rвых.
| № | Схема | h21Э3 | h21Э2 | h21Э1 | h11Э1 кОм | h11Э2 кОм | h11Э3 кОм | h22Э См |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 |  | 20 | 20 | 20 | 1 | 1 | 1 | 10 -5 |
| 2 |  | 30 | 20 | — | 1 | 1 | — | 10 -5 |
| 3 |  | 40 | 20 | — | 1 | 1 | — | 10 -5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 4 |  | 30 | 40 | — | 1 | 1 | — | 10 -5 |
| 5 |  | 25 | 25 | 25 | 1 | 1 | 1 | 10 -5 |
| 6 |  | 30 | 30 | 40 | 1 | 1 | 1 | 10 -4 |
| 7 |  | 30 | 30 | — | 1 | 2 | — | 10 -5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 8 |  | 40 | 20 | — | 1 | 2 | — | 10 -5 |
| 9 |  | 30 | 20 | 20 | 1 | 2 | 1 | 10 -5 |
| 10 |  | 30 | 20 | 20 | 1 | 2 | 1 | 10 -5 |
| 11 |  | 30 | 20 | — | 1 | 2 | — | 10 -5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 12 |  | 30 | 30 | 20 | 1 | 2 | 1 | 10 -5 |
| 13 |  | 40 | 30 | — | 1 | 2 | — | 10 -5 |
| 14 |  | 30 | 40 | — | 2 | 1 | — | 10 -5 |
| 15 |  | 30 | 20 | 40 | 2 | 1 | 1 | 10 -5 |
| 16 |  | 30 | 20 | 30 | 2 | 1 | 3 | 10 -5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 17 |  | 30 | 20 | 15 | 1 | 2 | 3 | 10 -4 |
| 18 |  | 50 | 40 | — | 1 | 3 | — | 10 -4 |
| 19 |  | 50 | 40 | — | 1 | 2 | — | 10 -5 |
| 20 |  | 40 | 20 | — | 1 | 2 | — | 10 -5 |
| 21 |  | 30 | 40 | — | 2 | 1 | — | 10 -5 |
| 22 |  | 30 | 20 | — | 2 | 1 | — | 10 -5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 23 |  | 30 | 40 | 50 | 2 | 1 | 3 | 10 -5 |
| 24 |  | 50 | 60 | — | 1 | 2 | — | 10 -5 |
| 25 |  | 30 | 40 | — | 1 | 2 | — | 10 -5 |
| 26 |  | 60 | 50 | — | 2 | 1 | — | 10 -5 |
| 27 |  | 20 | 30 | 40 | 2 | 1 | 1 | 10 -4 |
| 28 |  | 20 | 60 | — | 2 | 1 | — | 10 -4 |
| 29 |  | 30 | 50 | — | 2 | 1 | — | 10 -4 |
| 30 |  | 40 | 60 | 50 | 1 | 2 | 1 | 10 -4 |
Расчет основных параметров усилителя необходимо дополнить построением качественных временных диаграмм напряжения в точках, которые обозначены на схемах цифрами от 1 до 4.