Искажения в усилителях

При усилении электрических сигналов могут возникнуть частотные, фазовые, переходные искажения, а также нелинейные.

Искажением усиливаемого сигнала называют изменение его формы, вызванное несовпадением реальных и идеальных характеристик усилителя.

Искажения могут быть линейными (динамическими) и нелинейными (статическими).

Линейные искажения зависят только от частоты и бывают частотные, фазовые, переходные. Они оцениваются с помощью АЧХ, ФЧХ, и ПХ.

Нелинейные искажения возникают в усилителе из-за нелинейности динамических характеристик и зависят только от амплитуды (от частоты не зависят).

Пример появления нелинейных искажений входного сигнала U_вх.с(t) из-за нелинейности входной характеристики транзистора I_вх=f₁(U_вх).

Искаженный сигнал: I_вых=f₂(t).

Чем больше нелинейность передаточной характеристики усилителя, тем сильнее искажается синусоидальный сигнал, подаваемый на его вход. Искажения также возрастают с увеличением амплитуды входного сигнала.

Известно (теорема Фурье), что всякая несинусоидальная периодическая кривая может быть представлена суммой гармонических колебаний основной частоты и высших гармоник.

Нелинейные искажения порождают в выходном сигнале усилителя совершенно новые гармонические составляющие, которых не было во входном сигнале.

Количественно нелинейные искажения оценивают или коэффициентом нелинейных искажений или коэффициентом гармоник .