Рисунок 2.4. ПХ УУ

◆ переходные искажения измеряют при подаче на вход идеального прямоугольного импульса. Они разделяются на искажения фронта и искажения плоской вершины импульса (рис. 2.4).

◆ искажения фронта характеризуются:

 • временем установления tу, т.е. временем нарастания амплитуды импульса от 0,1Um до 0,9Um;

 • выбросом фронта импульса δ, определяемым отношением амплитуды выброса ΔU к амплитуде установившегося режима Um;

 • временем запаздывания tз относительно входного сигнала по уровню 0,1Um.

◆ Искажения плоской вершины импульса Δ характеризуется величиной спада напряжения ΔUm за время длительности импульса:

Δ,% = ΔUm/Um·100%.

 Для n-каскадных некорректированных УУ (каскады включены последовательно) результирующее время установления фронта и спад плоской вершины импульса можно оценить следующим образом:

ΔΣ = Δ1 + Δ2 + … +Δn.

АЧХ и ПХ отражают одни и те же физические процессы в различной форме (частотной и временной). Связь частотных и временных искажений иллюстрируется рис. 2.5.

Рисунок 2.5. Связь АЧХ и ПХ

◆ Нелинейные искажения (искажения формы выходного сигнала) вызываются нелинейностью характеристик усилительных элементов. Количественно нелинейные искажения гармонического сигнала оцениваются коэффициентом гармоник Kг, который представляет собой отношение действующего значения напряжения (тока, мощности) высших гармоник, появившихся в результате нелинейных искажений, к напряжению (току, мощности) основной частоты (первой гармоники) при подаче на вход гармонического колебания основной частоты (при частотно-независимой нагрузке):

Для n-каскадных УУ (каскады включены последовательно):

Кроме Kг в усилителях многоканальной связи нелинейность оценивается затуханием соответствующей гармонической составляющей, (например, второй):

a2 = 20lg(U1/U2).

◆ Собственные помехи УУ: фон, наводки и шумы. Остановимся на тепловых внутренних шумах усилителя ввиду принципиальной невозможности их полного устранения.

Любое резистивное сопротивление R (например, внутреннее сопротивление источника сигнала Rг) создает в полосе частот Δf тепловой шум, среднеквадратичная ЭДС которого определяется формулой Найквиста:

Ē²ш = 4kTRΔf.

Где k — постоянная Больцмана; T — абсолютная температура сопротивления.

Мерой оценки шумовых свойств УУ является коэффициент шума F, равный отношению мощностей сигнала и шума на входе УУ к отношению мощностей сигнала и шума на выходе УУ:

F = (Pс/Pш)вх/(Pс/PΣш)вых

F,dB = 10lgF

В диапазоне СВЧ находит применение оценка шумовых свойств УУ посредством определения шумовой температуры системы Tс:

Tс = T0(F – 1),

где T0 — стандартная шумовая температура, T0 = 290°K (рекомендация МЭК).

Для многокаскадных УУ (каскады включены последовательно):

FΣ = F1 + (F2–1)/Kp1 + (F3–1)/Kp1Kp2 + …