Параметры и характеристики четырёхполюсников
Замечание. Параметры четырёхполюсника могут сильно зависеть от источника и нагрузки. Для упрощения обычно параметры рассматриваются в режиме холостого хода (ХХ), т.е. при разрыве выходной цепи или в режиме короткого замыкания (КЗ) выхода. Чаще используется режим ХХ.
Коэффициент передачи (коэффициент усиления).
Названия эти равноценны и обозначают одно и то же. Просто в случаях, где он больше единицы (например в усилителях), его обычно называют коэффициентом усиления, в пассивных схемах, где он меньше единицы – чаще называют коэффициентом передачи.
Коэффициент передачи равен отношению выходной величины ко входной. Существует три вида коэффициента усиления.
- Коэффициент усиления напряжения: 
- Коэффициент усиления тока: 
- Коэффициент усиления мощности: 
Наиболее часто используется коэффициент передачи напряжения. В дальнейшем, если будет использоваться просто буква K – то по умолчанию будем под этим понимать коэффи-циент усиления напряжения.
Коэффициент усиления может относиться к постоянному или к переменному току. В случае переменного тока точнее записывать его как комплексную величину:
В большинстве случаев важен только модуль коэффици-ента усиления К.
Измерение величин в децибелах
Во многих случаях в технике график зависимости является логарифмическим. Таким образом, при замене величин их логарифмами, график становится прямой линией, что очень удобно. Для этого применяют специальную единицу – децибел.
|
|
|
Автором этого является изобретатель телефона Белл (Bell). Единица называлась «Бел». Однако для практического применения оказалось удобнее использовать меньшую единицу – децибел. Таким образом, децибел – это десятая часть Бела.
1 дБ = 0,1 Б.
Рассмотрим, как вычисляются величины в децибелах. В частности, это часто используют при определении коэффициен-тов усиления.
KдБ= 20 lgK
Аналогично для коэффициента KI:
Очевидно, что величины в децибелах легко вычисляются калькулятором. Но во многих случаях удобно использовать то, что десятичный логарифм 10, 100, 1000 и т. д. является целым числом. Также характерно, что при К = 2, получается значение очень близкое к 6 дБ.
Ниже приведена таблица некоторых значений коэффици-ентов усиления и соответствующих значений в децибелах.
| KU, K I | K в дБ |
| 1/10 | -10 |
| 1/2 | -6 |
| 1 | 0 |
| √2 | 3 |
| 2 | 6 |
| 10 | 20 |
| 100 | 40 |
| 1000 | 60 |
| 10 000 | 80 |
| 100 000 | 100 |
| 1 000 000 | 120 |
Для величин, связанных с мощность формула имеет вид:
Это связано с тем, что мощность пропорциональна квадрату напряжения или тока, а логарифм квадрата равен удво-енному логарифму. Поэтому для компенсации коэффициента 2 множитель 20 заменён на 10.
|
|
|
Ниже приведена таблица для коэффициента передачи мощности.
| K P | K в дБ |
| 1/10 | -10 |
| 1/2 | -3 |
| 1 | 0 |
| 2 | 3 |
| 10 | 10 |
| 100 | 20 |
| 1000 | 30 |
| 10 000 | 40 |
| 100 000 | 50 |
| 1 000 000 | 60 |
В децибелах часто измеряют не только коэффициенты усиления, но и другие величины. Например – отношение сигнал-шум, динамический диапазон и т.д.
Наибольшее распространение децибелы получили в звуковой технике, аудиоаппаратуре. Связано это с тем, что человеческое ухо воспринимает громкость звука как раз пропорционально его амплитуде в дБ. Например – уровень шума в 60 дБ для человека в два раза громче, чем 30 дБ.
Существует также единица, связанная с натуральным, а не десятичным логарифмом – она называется «Непер» (Нп) в честь математика Джона Непера. В настоящее время использует-ся крайне редко.
К(Нп)= lnK
В данном случае не используется коэффициент 20.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 156; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!