Беседа пятая продолжение 1

Амплитуда — не фаза

Л. — Емкость С в этом случае не оказывает заметного влияния на коэффициент усиления, но влияет на вносимый усилителем сдвиг фазы. Посмотри: общий ток (диагональ) находится в фазе с приложенным на сетку напряжением Uc = t/BX, тогда как напряжение на выходе, естественно, находится в фазе с током, проходящим по резистору R2 (большая сторона). Как ты видишь, между ними уже имеется сдвиг по фазе, пренебрегать которым нельзя (здесь около 6°). Когда же импеданс С будет всего лишь в 3 раза больше сопротивления R2 (т. е. на частоте 33 кгц), образованный стрелками прямоугольник все еще будет довольно вытянутым и его диагональ всего лишь на 5% длиннее большой стороны. Иначе говоря, проходящий по резистору ток будет составлять 95% общего тока, коэффициент усиления еще составит 95% коэффициента усиления на низкой частоте. Но сдвиг фазы станет очень значительным (больше 18°).

Н. — Если ты будешь так продолжать, то дойдешь до того, что скажешь мне, что влияние С на коэффициент усиления так никогда и не почувствуется!

Л. — Вовсе нет. Когда реактивное сопротивление С достигнет величины R2, т. е. 100 ком, прямоугольник, о котором я говорил, станет квадратом. Сторона квадрата равна всего лишь 0, 7 его диагонали (1: У2), коэффициент усиления в этом случае снизится до 0, 7 своего значения на низких частотах, сдвиг фазы увеличится до 45°, т. е. мы достигли так называемой «граничной» частоты, на которой коэффициент усиления снижается на 30% от своего максимального значения. Говорят, что он снизился на 3 дб и…

Н. — С децибелами я немного не в ладах.

Децибелы

Л. — И вместе с тем это очень просто. Белы (обычно пользуются десятыми долями этой величины) выражаются логарифмом отношения мощностей.

Н. — Ну вот, я сделал большой шаг вперед. Для начала логарифмы, к которым особой любви я не чувствую, а в дополнение еще история с отношением мощностей, когда мы имеем дело с усилением по напряжению и…

Л. — Правильно, Незнайкин, здесь имеется определенная трудность, но мы ее устраним. Для начала я вернусь к определению. Когда две мощности Р1 и Р2 не равны, говорят, что одна превосходит другую на n бел, т. е.

электроника

Иначе говоря, когда одна мощность в 10 раз больше другой, говорят, что она больше на 1 бел [или 10 децибел (дб). Если Р2 в 1000 раз больше P1 говорят, что Р2 на 3 бел (логарифм 1000 равен 3) или на 30 дб больше Р1.,

Н. — Странная идея, я предпочел бы сказать «в тысячу раз больше». Ну, наконец, можно согласиться, если так принято… Но как все это применить к усилителю, который не предназначен для передачи мощности?

Л. — Представь себе усилитель, получающий напряжение с постоянной амплитудой при различных частотах. На частоте и он дает на выходе напряжение 1 в, которое выделяется на по¬стоянном резисторе в 1 ом. Согласен ли ты, что в этом случае выходная мощность равна 1 вт?

Н. — Потому что мы имеем ток в 1 а при напряжении 1 в.

Л. — Хорошо. Предположим, что на частоте f2 выходное напряжение на том же резисторе снижается до 0, 5 в какова будет мощность?

Н. — Мощность будет 0, 5 вт…

Л. — Незнайкин!!! Какую колоссальную глупость ты произвел на свет божий! Что мне с тобой делать?!
Н. — Ой, ой! Да, я вижу: напряжение равно 0, 5 в, следовательно, ток 0, 5 а, а мощность всего лишь 0, 25 вт. Я должен был вспомнить, что мощность пропорциональна квадрату напряжения.,..

Л. — И мощность в 4 раза меньше первой. А так как логарифм этого числа 0, 6, мы можем сказать, что вторая мощность на 0, 6 бел (или 6 дб) меньше первой, и, следовательно, мы можем сказать про усилитель, что его коэффициент усиления снизился на 6 дб.

Н. — Я начинаю понимать. Когда говорят: «коэффициент усиления по напряжению снизился на р дб», то перед числом р подразумевается фраза: «настолько, что выходная мощность усилителя с нагрузкой с постоянным сопротивлением снизилась на… » Это примерно так же, когда кондуктор автобуса объявляет: «Северный… занимайте места!», так как он подразумевает: «Пассажиры, едущие в направлении Северного вокзала… »

«Точка 3 дб»

Л. — Я увел тебя в другую сторону, но поздравляю с тем, что ты так хорошо понял. Но вернемся к нашему примеру. Если коэффициент усиления по напряжению снизился до 0, 7, то как это выразить в децибелах?

Н. — Попробуем разобраться. Выходное напряжение снизилось до 0, 7, следовательно, выходной ток (на постоянном выходном сопротивлении) снизился во столько же раз, значит выходная мощность снизилась до 0,7 х 0,7=0, 49 (округленно скажем до 0, 5 первоначальной величины).

Мощность уменьшилась в 2 раза. Посмотрев в поданную тобой таблицу логарифмов, я вижу, что логарифм 2 почти равен 0, 3. Мощность снизилась на 0, 3 бел, т. е. на 3 дб… Постой, ведь это как раз та цифра, которую ты недавно мне назвал!

Продолжение беседы пятой

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
septilos.ru
Adblock
detector