3. Основные технические показатели усилителей

3. Основные технические показатели усилителей

3.1. Коэффициент усиления усилителя.

Всякий усилитель имеет две пары входных клемм и его можно представить в виде четырёхполюсника связи рис. 2.2 и рис. 2.6:

Рис. 2.6. Усилитель как четырёхполюсник связи

Отношение выходного напряжения U_ВЫХ к входному напряжению принято называть коэффициентом усиления по напряжению:

где:

; φ_н = φ_н.вых – φ_н.вх — учитывает изменение фазы сигнала при усилении.

Аналогично, коэффициент усиления по току К_Т равен:

;

φ_т = φ_т.

вых – φ_т.вх — учитывает изменение фазы тока при усилении.

Выходной ток I_ВЫХ, как видно из рис. 2.6, равен:

Влияние выходного сопротивления усилителя учитывается с помощью коэффициента усиления по ЭДС (сквозной коэффициент усиления)

Сквозной коэффициент усиления можно определить и по другому:

;

где – коэффициент передачи входной цепи.

Приведённые коэффициенты усиления по напряжению и току являются безразмерными величинами. Иногда используются величины:

и

Называется сопротивление передачи (Z_T) и крутизны (D) усилителя и имеющие размерность [Ом] и [См].

Усиление усилителя по мощности К_М равно:

;

В технике связи коэффициенты усиления обычно выражают в логарифмических единицах (децибелах) обозначая их соответственно:

3.2. Амплитудная характеристика и динамический диапазон усилителя. Помехи в усилителях.

Амплитудной характеристикой усилителя называется зависимость

U_ВЫХ = f (U_ВХ). Она имеет вид, показанный на рис. 2.7:

Рис. 2.7. Амплитудная характеристика усилителя

Как видно из рис. 2.7амплитудная характеристика имеет три участка: два нелинейных (I и III) и линейный участок (II). Первый участок обусловлен влиянием собственных помех усилителя, а третий – нелинейностью характеристик усилительных элементов. Рабочим участком является второй. Он позволяет определить минимальное U_{ВХ. min} и максимальное значение входного сигнала. Отношение входных напряжений определяет динамический диапазон усилителя:

;

По амплитудной характеристике можно найти напряжение собственных помех U_{ПОМ.ВЫХ} усилителя при U_ВХ = 0. Это напряжение представляет сумму напряжений собственных шумов усилительных элементов усилителя, напряжение тепловых шумов резисторов, наводок, пульсаций источника питания (питание от сети). Собственные помехи усилителя характеризуют часто коэффициентом шума:

[дБм]

где Р_{ПОМ.ВЫХ.ИД.} – мощность собственных помех на выходе усилителя, элементы которого обладают помехами теплового происхождения.

Угол наклона характеристики α характеризует усилительные свойства усилителя. При большом коэффициенте усиления амплитудная характеристика идёт круче (угол α больше).

3.3. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики.

Коэффициент усиления и фаза любого усилителя зависят от частоты. Зависимость коэффициента усиления K(f) называется амплитудно-частотной характеристикой, а аргумента φ(f) фазо-частотной характеристикой. Их часто обозначают сокращенно: АЧХ и ФЧХ соответственно.

Форма сигнала после его усиления может быть сохранена в том случае, если усилитель является идеальным (т.е. не вносит искажений). Искажения будут отсутствовать, если в диапазоне частот, соответствующем спектру этого сигнала (от f

Н до f_В) АЧХ и ФЧХ будут иметь вид показанный на рис.2.8 и 2.9 соответственно.

В реальных усилителях эти условия обычно не выполняются. Отличие реальных характеристик от идеальных определяют амплитудно-частотные фазо-частотные искажения усилителя.

Рис. 2.10. Зависимость коэффициента усиления по напряжению от частоты

Количественно амплитудно-частотные искажения на любой частоте f

i определяются коэффициентом амплитудно-частотных искажений M_i (индекс i показывает частоту f_i):

;

Здесь К_Ф = К₀ – коэффициент усиления в области средних частот. Часто коэффициент амплитудно-частотных искажений определяют в логарифмических единицах:

М_i = 10^0,05·∆Si

В технике МСП часто используют усилители, частотные характеристики усиления которых имеют заданную форму, отличную от идеальной. В данном случае задаются допустимым отклонением коэффициента усиления реального усилителя от номинального значения на различных частотах рабочего диапазона. На рис. 2.11 показана заданная частотная характеристика (пунктирная линия) и характеристика реального усилителя (сплошная линия).

Рис. 2.11 АЧХ группового усилителя МСП ∆S – допустимые отклонения АЧХ

Во многих случаях допустимые фазо-частотными искажениями усилителя вообще не задаются, поскольку они не имеют значения. Чаще используют характеристику неравномерности группового времени распространения ∆t_ГР(f):

∆t_{ГР. i} = t_{ГР. i} – t_{ГР. МИН.}

Где t_{ГР. i} – абсолютное время задержки сигнала усилителем на данной частоте; t_{ГР. МИН.} – абсолютное время задержки, определённое на той частоте рабочего диапазона, усилителя, где оно минимально.

Величина t_ГР(f) связана с ФЧХ уравнением:

Т.о. t_ГР(f) соответствует крутизне ФЧХ усилителя на данной частоте.

3.4. Нелинейные искажения

Элементы схемы усилителя в определённой степени зависят от воздействующего на них напряжения (тока) и, следовательно, обладают некоторой нелинейностью. Наиболее значительной нелинейностью обладают усилительные элементы, индуктивности и ферромагнитными сердечниками, трансформаторы. Нелинейность элементов схемы приводит к тому, что зависимость выходного напряжения усилителя от входного также становится нелинейной, рис. 2.12:

Рис. 2.12. Влияние нелинейности характеристик усилительного элемента на форму выходного сигнала.

В результате на выходе усилителя появляются спектральные составляющие, которые отсутствовали в исходном сигнале.

В многоканальной системе передачи нелинейность характеристик не только искажает передаваемую информацию, но вызывает дополнительные помехи, т.к. сигналы одних каналов могут образовывать спектральные составляющие, попадающие в полосу частот сигналов других каналов. Количественная оценка нелинейных искажений в усилителе производится с помощью коэффициента нелинейных искажений К_Г, равно:

;

где U1_Г, U_2Г, … , U_nГ – амплитуды напряжений 1, 2, … , n-й гармоник, возникающих на выходе усилителя при подаче на его вход синусоидального напряжения.

В технике МСП часто оценивают степень нелинейности по 2-ой и 3-ей гармоникам:

; ;

или в логарифмических единицах – затуханием нелинейности (в децибелах) по соответствующим гармоникам:

Установлено, что при возрастании уровня сигнала на выходе усилителя на ∆p:

затухание по i-ой гармонике уменьшается на величину (i – 1)·∆p, дБ:

На рис. 2.13 приведены зависимости затухания нелинейности по второй и третьей гармоникам от выходного уровня сигнала.

Рис. 2.13 Зависимость затухания нелинейности по второй и третьей гармоникам от выходного уровня сигнала

Отметим, что затухание A’_i2 справедливо лишь при малой нелинейности усилителя, т.е. до определённого значения Р_{ВЫХ. МАКС}. Нужно иметь ввиду, что основная доля нелинейных искажений возникает за счет выходного каскада усилителя, поэтому нелинейными искажениями за счет предварительных каскадов, обычно приобретают. Заметим, что величины А_2Г0 и А_3Г0 соответствуют выходной мощности Р_ВЫХ = 1 мВт.

3.5. Временные характеристики усилителя

При передачи импульсных сигналов в усилителях возникают искажения, обусловленные нестационарными (переходными) процессами из-за наличия в нём реактивных элементов (емкостей и индуктивностей). Для оценки этих искажений пользуются временными характеристиками: переходной и импульсной.

Переходной характеристикой h(t) усилителя называется зависимость мгновенного значения напряжения на его выходе от времени U_ВЫХ(t) при подаче на вход напряжения в виде единичной функции 1(t). Различают переходную характеристику для малых и больших времён. На рис. 2.14 приведена h(t) для малых времён.

Рис. 2.14. Зависимость выходного напряжения усилителя при подаче на вход единичной функции 1(t) в области малых времен

Характеристика для малых времён определяет вид искажений фронтов импульсного сигнала. Реальная переходная характеристика для малых времён чаще всего изменяется по закону экспоненты, рис. 2.14 а). Реже переходный процесс сопровождается колебательным процессом, рис.2.14 б). Меру искажения импульсного сигнала определяют по времени установления t_УСТ. Время в течение которого напряжение на выходе изменяется от 0,1 до 0,9 от установившегося значения:

t_УСТ = t₂ – t₁;

При колебательном процессе t_УСТ меньше, но при этом появляются дополнительные искажения в виде выброса δU_ВЫХ:

.

Отметим, что искажение фронтов заметны при усиление импульсов малой длительности.

При усилении импульсов большой длительности важно знать – насколько долго усилитель может сохранять постоянное напряжение на выходе, после подачи на вход усилителя единичной функции 1(t), рис 2.15.

Рис. 2.15. Зависимость выходного напряжения усилителя при подаче на вход единичной функции 1(t) в области больших времен.

Реальная h(t) для больших времён чаще всего спадает плавно. Искажения оцениваются величиной спада:

Искажения импульсных и гармонических сигналов взаимосвязаны. Те и другие обусловлены реактивными элементами схем и инерционностью работы усилительных элементов. Поэтому эти искажения называются линейными.

1.3.3. Коэффициент усиления

Коэффициент усиления или коэффициент передачи — это отношение выходного сигнала к входному. Используют различные варианты коэффициентов передачи. Это коэффициент передачи по напряжению, который определяется отношением амплитудных или действующих значений выходного и входного напряжений (рис. 1.1, а): Кu=Uвых/Uвх. Он определяется относительно установившегося гармонического входного сигнала.

Достаточно часто используется коэффициентом сквозной передачи или коэффициентом передачи ЭДС. Относительно этого коэффициента из рис. 1.1, а следует, что:

(1.1)

где Квх=Zвх/(Zc+Zвх) — коэффициент передачи (в комплексной форме) входной цепи, состоящей из входного сопротивления Zвх и внутреннего сопротивления эквивалентного генератора входного сигнала Zc. Очевидно, что с повышением входного сопротивления увеличивается Квх, а значит, и Кскв.

Коэффициентом усиления тока определяется соотношением:

Ki = Iвых/Iвх (1.2)

Он используется реже, так как для измерения токов требуется осуществлять разрыв цепей, что трудоемко.

Иногда используют также понятия сопротивления передачи Zп = Uвых/Iвх и проводимость передачи Yп=Iвых/Uвх.

Отношение мощности усиленного колебания в нагрузке к мощности, передаваемой на вход, называется коэффициентом усиления мощности

Кр=Рн/Рвх. Все три основных коэффициента усиления (по току, напряжению и мощности) связаны между собой очевидными соотношениями:

Кр = Ki*K_U, Ki=Ku*Zвх/Zн.

Для сравнения мощностей двух колебаний была введена логарифмическая величина БЕЛ. Она названа по имени изобретателя телефона А. Белла. Коэффициент усиления мощности обычно выражают в более мелких единицах — децибелах: Кр, дБ = 10 IgKp.

Если мощность Рн и Рвх выделяются на одинаковых сопротивлениях (Rн=Rвx=R), то их отношение в децибелах можно выразить через отношение напряжений:

(1.3)

Это соотношение используется для выражения в децибелах коэффициента усиления напряжения даже при RнRвх ,хотя это и не корректно. В данном случае записывают К_U, дБ = 20 IgK_U. Для тока это будет Кi,дБ = 20lnKi. Логарифмические единицы удобны тем, что позволяют перемножение коэффициентов усиления заменить сложением.

1.3.4. Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики

Коэффициент усиления по напряжению в комплексной форме имеет вид .Его модуль , зависящий от частоты, называетсяамплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) усилителя (рис. 1.4., а). На рис. 1.4. по горизонтали отложена угловая частота  = 2f. Для АЧХ характерно наличие области средних частот, в которой К почти не зависит от частоты и обозначается Ко (номинальный коэффициент усиления). По вертикальной оси чаще всего откладывается относительное (нормированное) усиление М = К/Ко, т.е. коэффициент усиления, отнесенный к коэффициенту усиления на средних частотах (нормированная АЧХ).

Рис. 1.4.

На нижних и верхних частотах АЧХ обычно спадает. Частоты, на которых нормированное усиление уменьшается до условного уровня отсчета d, называются граничными частотами усиления: fн и fв. Типовым (стандартным) уровнем отсчета считается значение d = 1/=0,707. Частоты от fн до fв, как отмечено ранее, называют полосой пропускания усилителя.

В усилителе не все спектральные составляющие сложного колебания усиливаются в одинаковое число раз. Это приводит к искажению формы сигнала (амплитудно-частотные или частотные искажения). Искажения характеризуются неравномерностью АЧХ (выражается в децибелах: 20lgM и указывается в ТУ на аппаратуру, М=К/Ко). Неравномерность нормированной АЧХ может характеризуется спадом характеристики (f) = M(f) – 1 при M(f)<l или подъемом при (M(f)>l.

В звуковых сигналах частотные искажения воспринимаются на слух как изменения тембра (высоты тона). В усилителях звуковых частот допускается спад величины М не более чем на 3дБ (в 1,41 раза), а в усилителях измерительной техники  не более чем на 0,1дБ.

Зависимость от частоты фазового сдвига, вносимого усилителем, характеризуют фазо-частотной характеристикой (ФЧХ) (рис. 1.4, б). Из теории цепей известно, что если ФЧХ четырехполюсника не является прямой линией, то время прохождения через четырехполюсник различных спектральных составляющих сложного колебания различно. Это приводит к

искажению сигнала, которое характеризуется изменением формы сигнала (фазочастотные искажения). На практике ФЧХ используется реже, чем АЧХ, ввиду меньшей значимости и сравнительной сложности измерения фазовых сдвигов. Однако применительно, например, к волоконно-оптическим линиям связи, подобные сдвиги различных спектральных составляющих сигнала могут привести к размыванию импульса сигнала и соответственно к потере информации. Применительно к проводным протяженным линиям связи можно также отменить существование данной проблемы, поскольку скорость распространения спектральных составляющих различных частот различна (рис. 1.5).

Рис. 1.5.

Частотные и фазовые искажения называются линейными, если создаются емкостями и индуктивностями схемы, являющимися линейными элементами. Они искажают лишь форму сложного колебания, изменяются соотношения амплитуд и фаз между отдельными спектральными составляющими, а форму гармонического (синусоидального) колебания не изменяют. Соответственно это не приводит к появлению новых спектральных составляющих в спектре сигнала.

Масштаб для АЧХ и ФЧХ по оси частот обычно берут логарифмический. Это позволяет растянуть график в области низких частот и сжать в области высоких частот, что обеспечивает большую наглядность.

Коэффициент усиления усилителя это | Домострой

Усилителями электрических сигналов или электронными усилителями называют устройства, увеличивающие эти сигналы за счет энергии внешнего источника.

Усилители могут создаваться на основе различных элементов (транзисторы), однако в общих вопросах все усилители могут быть представлены достаточно едино. Они имеют вход, на который подается усиливаемый электрический сигнал, и выход, с которого снимается усиленный сигнал. Непременной частью всей системы является источник электрической энергии.

Наиболее распространенным принципом усиления сигнала является воздействие входной цепи на электрическое сопротивление выходной цепи. Это воздействие соответствует форме усиливаемого сигнала, и поэтому форма сигнала воспроизводится в выходной цепи.

Существенным требованием к усилителям является воспроизведение усиливаемого сигнала (усиление) без искажения его формы. На практике это требование выглядит как стремление усилить электрический сигнал с наименьшими искажениями.

Возможность усилителя увеличить поданный на его вход сигнал количественно оценивается коэффициентом усиления. Он равен отношению приращения напряжения (силы тока, мощности) на выходе усилителя к вызвавшему его приращению напряжения (силы тока, мощности) на входе:

k_U =

, k_I= , .

В зависимости от целей усилители различают по напряжению, силе тока или мощности. В дальнейшем, ради определенности, все иллюстрации и выводы будут относиться к коэффициенту усиления по напряжению, который будет обозначаться без индекса: k.

При усилении сигнала синусоидальной формы в выражениях обычно используют амплитуды входного и выходного сигналов:

Если k имеет значения, не достаточные для получения на выходе сигнала нужного напряжения, то соединяют несколько усилителей. Каждый отдельный усилитель при этом называют усилительным каскадом. Коэффициент усиления усилителя из нескольких каскадов равен произведению коэффициентов усиления всех используемых каскадов:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8420 —

| 8038 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Среди многих показателей, усилительных устройств важнейшими являются коэффициенты усиления. Различают коэффициенты усиления по мощности K_P = Р_ВЫХ/Р_ВХ, по напряжению K = U_ВЫХ/U_ВХ и по току K_Т = I_ВЫХ/I_ВХ. Особенно широко используется коэффициент усиления сигнала по напряжению (поэтому его обычно приводят без индекса), а также сквозной коэффициент усиления по напряжению K_СКВ. Все они определяются при гармоническом входном сигнале в режиме усиления.

Коэффициент усиления по напряжению K представляет собой отношение значения комплексной амплитуды напряжения сигнала на выходе к комплексной амплитуде напряжения сигнала на входе усилителя:

где

– модуль коэффициента усиления; φ_K – сдвиг фазы между выходным и входным напряжениями сигнала, возникающий из-за влияния реактивных составляющих сопротивлений в цепях усилителя и в нагрузке, а также из-за влияния инерционности УЭ.

Сквозной коэффициент усиления по напряжению K_СКВ представляет собой отношение значения комплексной амплитуды напряжения сигнала на выходе усилителя к амплитуде ЭДС источника сигнала:

,

где

– модуль сквозного коэффициента усиления по напряжению;

– напряжение источника сигнала;

– сдвиг фазы между выходным напряжением сигнала усилителя и ЭДС источника сигнала.

Сквозной коэффициент усиления по напряжению позволяет оценить усилительные свойства усилителя в целом с учетом входной цепи, что совершенно необходимо при использовании усилителя с обратной связью. Его можно представить в виде произведения коэффициента передачи напряжения входной цепи усилителя

и коэффициента усиления по напряжению :

,

где

– комплексный коэффициент передачи напряжения входной цепи усилителя, характеризуемый модулем k_1И = U_вх/e_1И и углом сдвига фазы φ_вх между входным напряжением сигнала усилителя и ЭДС источника сигнала.

Коэффициент усиления по току K_T представляет собой отношение установившегося значения комплексной амплитуды тока сигнала на выходе к комплексной амплитуде тока сигнала на входе усилителя:

где

– модуль коэффициента усиления по току;

φ_Kт – сдвиг фазы между выходным и входным токами усилителя.

Как видно, в общем случае K, K_СКВ, k_1И и K_Т являются комплексными величинами, зависящими от частоты.

Очень часто представляют интерес коэффициенты усиления и коэффициент передачи входной цепи в области средних частот, где влияние реактивных составляющих сопротивлений в цепях усилителя и инерционных свойств УЭ пренебрежимо мало и сдвиги фаз равны нулю φ_K= 0, φ_вх = 0, φ_Kт = 0, а модули коэффициентов усиления и коэффициента передачи входной цепи не зависят от частоты, являясь действительными величинами:

; ; .

Здесь индекс ноль обозначает средние частоты.

На практике проще всего измерять коэффициент усиления по напряжению, так как в этом случае не надо разрывать цепь для проведения измерений. Он удобен для сравнительной оценки усилительных свойств на различных УЭ, так как измерительных приборов, таких как вольтметр или осциллограф, в лабораториях значительно больше других.

И наконец, коэффициент усиления по мощности K_Pпредставляет собой отношение мощности сигнала Р_вых, отдаваемой усилителем в нагрузку, к мощности сигнала Р_вх, подводимой к входу усилителя от источника сигнала: K_P = Р_вых/Р_вх.

Следует отметить, что иногда применяют так называемый коэффициент усиления номинальной мощности источника сигнала K_Pном = Р_вых/Р_вхном, где Р_вхном = Е 2 _ист/4R_вх – номинальная мощность, отдаваемая источником сигнала на согласованный с ним вход усилителя, т. е. при R_ист = R_вх, когда k_1И = 0,5 и U_вх = 0,5e_1И.

Коэффициенты усиления выражаются как в относительных значениях (в разах), так и в логарифмических единицах – децибелах:

Схема усилителя

Для анализа свойств (показателей и характеристик) усилителя источник сигнала, усилитель и нагрузку представляют в виде эквивалентных электрических схем по сигналу (по переменному току).

Источник сигнала представляют в виде независимого активного двухполюсника, т. е. либо в виде независимого источника ЭДС ė_1И с внутренним (выходным) сопротивлением Ż_1И, как изображено на рис. 5, либо в виде независимого источника тока İ_1И = ė_1И/Ż_1И с параллельно подключенным к нему тем же сопротивлением Ż_1И или, иначе говоря, с выходной проводимостью Ỳ_1И = 1/ Ż_1И, под действием которого (того или другого) на входе усилителя возникают входной ток İ_ВХ и входное напряжение Ů_ВХ сигнала, и, следовательно, к входу подводится мощность сигнала Р_ВХ. Нагрузку представляют обычно в виде сопротивления Ż_2H.

Рис. 5. Режим переменного тока

В общем случае все приводимые в эквивалентных схемах величины (за исключением мощностей) имеют комплексный характер и зависят от частоты сигнала. Это обусловлено нестационарными (переходными) процессами в цепях усилителя, вызываемых влиянием реактивных элементов схемы (индуктивных и емкостных), а также влиянием инерционных свойств УЭ (на высоких частотах). При этом все сопротивления Ż_1И, Ż_ВХ, Ż_ВЫХ и Ż_2Н содержат кроме резистивных составляющих сопротивлений R и реактивные составляющие соответственно ± jX_1И, таким образом, для источника сигнала е_1И внутреннее сопротивление Ż_1И = R_1И ± jX_1И.

Следует отметить, что для практики особый интерес представляют случаи, когда влиянием реактивных составляющих сопротивлений можно пренебречь ввиду их малости, например в области средних частот. В этих случаях все сопротивления становятся резистивными и не зависящими от частоты, Z_2Н = R_2Н, а следовательно, и все ЭДС, напряжения и токи становятся действительными и не зависящими от частоты. Рассмотренные ниже примеры с различными активными четырехполюсниками в целях упрощения анализа приводятся как раз для области средних частот.

Простейший усилитель содержит один УЭ с пассивными элементами связи (ЭС), например резисторами, конденсаторами, трансформаторами, соединяющими УЭ с источником сигнала, с нагрузкой и с источником питания, создающими ему наивыгоднейшие условия работы. На структурной схеме УЭ и ЭС объединяют и представляют одним активным четырехполюсником (рис. 5).

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поскольку усилители способны увеличивать величину входного сигнала, полезно иметь возможность оценивать способность усилителя усиливать с точки зрения отношения выход/вход. Технический термин для отношения величин выход/вход – коэффициент усиления. Как отношение равных единиц измерения (выходная мощность / входная мощность, выходное напряжение / входное напряжение, или выходной ток / входной ток), коэффициент усиления естественно является безразмерной величиной. В формулах коэффициент усиления обозначается заглавной буквой «A».

Например, если на вход усилителя подается переменное напряжение 2 вольта RMS (среднеквадратичное значение), а на выходе получаем переменное напряжение 30 вольт RMS, то коэффициент усилителя по переменному напряжению равен 30, деленное на 2, что равно 15:

Соответственно, если мы знаем коэффициент усиления усилителя и величину входного сигнала, то можем вычислить его величину на выходе. Например, если на усилитель с коэффициентом усиления по переменному току, равным 3,5, подать сигнал с величиной переменного тока 28 мА RMS, то на выходе получим 28 мА, умноженное на 3,5, то есть 98 мА:

В последних двух примерах я специально указал коэффициенты усиления и величины сигналов с уточнением «переменный». Это было сделано намеренно, и иллюстрирует важную концепцию: электронные усилители часто по-разному реагируют на входные сигналы переменного и постоянного тока, и могут усиливать их в разной степени. Другими словами, усилители часто усиливают изменения в величине входного сигнала (переменный ток) при различных коэффициентах, чем постоянные величины входного сигнала (постоянный ток). Конкретные причины для этого слишком сложны, чтобы объяснить их на данном этапе обучения, но об этом факте всё равно стоит упомянуть. При расчетах коэффициента усиления, прежде всего, нужно понимать, с какими типами сигналов и коэффициентов усиления мы имеем дело, с переменным или постоянным током.

Коэффициенты усиления электронных усилителей могут быть выражены в отношении напряжения, тока, и/или мощности, и для переменного, и для постоянного тока. Краткое определение коэффициента усиления состоит следующем: треугольный символ «дельта» (Δ) в математике означает изменение, то есть «ΔUвых/ΔUвх» означает «отношение изменения выходного напряжения к изменению входного напряжения» или, проще говоря, «отношение выходного переменного напряжения к входному переменному напряжению»:

Коэффициенты усиления для сигналов постоянного тока	Коэффициенты усиления для сигналов переменного тока
Напряжение	[A_U = frac>>]вх>вых>	[A_U = frac<Delta U_<вых>><Delta U_<вх>>]
Ток	[A_I = frac>>]вх>вых>	[A_I = frac<Delta I_<вых>><Delta I_<вх>>]
Мощность	[A_P = frac>>]вх>вых>	[A_P = frac< (Delta U_<вых>) (Delta I_<вых>) > < (Delta U_<вх>) (Delta I_<вх>)>]
	[A_P = (A_U)(A_I)]

Если несколько усилителей стоят последовательно, соответствующие коэффициенты усиления этих усилителей формируют общий коэффициент усиления, равный произведению отдельных коэффициентов усиления (рисунок ниже).

Если подать сигнал напряжением 1 В на вход усилителя с коэффициентом усиления 3 на рисунке ниже, на выходе первого усилителя будет сигнал 3 В, который будет усилен в 5 раз вторым каскадом усиления, и в итоге получим на выходе 15 В.

Коэффициент усиления цепи каскадов усилителей равно произведению отдельных коэффициентов усиления.

Обратная связь в усилительных устройствах, страница 10

                         (2.8)

где  F^* = 1 + b × K^*— сквозная глубина ООС;

Поскольку при введении в усилитель последовательной по входу ООС сквозной коэффициент усиления устройства уменьшается в глубину обратной связи F^*,  то во столько же раз уменьшатся значения U_вых, I_вых, которые были в уси­лителе без ООС.

Для восста­новления прежних значений U_выхи I_вых потребуется увеличить ЭДС Е_исттоже в сквозную глубину ООС  Е_{ист ОС} = Е_ист× F^*.

Это приведет к увеличению напряжения сигнала на входе всего устройства U_{вх ОС} :

U_вхОС=U_вх + U_ОС = U_вх + U_вх×К×b = U_вх × (1+b×К)                                       (2.9)

 и, следовательно, к уменьшению коэффициента усиления по напряжению устройства

.                         (2.10)

Здесь

Коэффициент усиления по току всего устройства останется таким же, каким он был до введения последовательной по входу ООС. Действительно, так какI_вхпосле увеличения ЭДС источника сигнала до значения Е_истОС = Е_{ист *} F^* стал прежним (а он при последовательной по входу ООС равен I_ист), то коэффициент усиления по току всего устройства с последовательной по входу ООС

,                                                          (2.11)

Входное сопротивление устройства с последовательной по входу ООС окажется больше входного сопротивления самого усилителя. Физически это очевидно из предыдущих рассуждений, поскольку при введении последовательной по входу ООС и обеспечения Е_ист.ОС = Е_ист* F^{*входное напряжение устройства возрастает, а входной ток остаётся прежним и равным I_ист:}

Коэффициент усиления, формула и примеры

Определение и формула коэффициента 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 току () называют физическую величину, равную отношению амплитуды переменной компоненты выходной силы тока () к амплитуде входной силы тока ():

   

Коэффициентом усиления по мощности ( является физическая величина, равная:

   

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):

   

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

Эквивалентные схемы и коэффициенты усиления усилителя — КиберПедия

На рис. 7–10 показаны эквивалентные схемы усилителей для переменного тока на различных активных четырехполюсниках. Анализ проводится для средних частот.

ИНУН является основой усилителя на рис. 7.

Рис. 7. Усилитель на ИНУН

Коэффициент усиления

Сквозной коэффициент усиления

,

Развернутый вариант сквозного коэффициента усиления

Необходимо заметить, что все передачи в данных формулах являются безразмерными. Типичным примером ИНУН является операционный усилитель (ОУ). Выпускаемые в виде отдельной микросхемы ОУ широко применяются в качестве активных элементов электрической цепи.

ИТУН является основой усилителя рис. 8.

Рис. 8. Усилитель на ИТУН

Коэффициент усиления

Сквозной коэффициент усиления

где

Развернутый вариант сквозного коэффициента усиления

Передачи S и k₂ имеют размерность 1/Ом и Ом соответственно.

ИНУТ является основой усилителя (рис. 9).

Рис. 9. Усилитель на ИНУТ

Сквозной коэффициент усиления

Учитывая, что

получаем развернутый вариант сквозного коэффициента усиления

Передачи Z и k_1И имеют размерность Ом и 1/Ом соответственно.

ИТУТ является основой усилителя (рис. 10).

Сквозной коэффициент усиления

При

получаем развернутый вариант

Передачи k₁ и k₂ имеют размерность 1/Ом и Ом соответственно.

Рис. 10. Усилитель на ИТУТ

Коэффициенты передачи μ, Ѕ, Z, h₂₁ представляют собой вещественные числа и характеризуют соответствующий активный четырехполюсник.

Сдвиг фазы выходного сигнала относительно входного на 180º будет учитываться знаком «минус».

Эквивалентную схему усилителя на любом активном четырехполюснике можно представить в виде графа передачи на рис. 11, где коэффициенты передачи зависимых четырехполюсников указаны одним обобщенным знаком А. Рис. 11. Граф передачи

Многокаскадный усилитель

В большинстве случаев для получения необходимого усиления одного УЭ может оказаться недостаточно и тогда в усилителе используют несколько УЭ, соединенных так, что сигнал, усиленный одним УЭ, с помощью пассивных элементов связи подводится к входу следующего УЭ для последующего усиления и т. д. При этом один УЭ и отнесенные к нему ЭС образуют усилительный каскад, а все каскады вместе образуют многокаскадный усилитель.

На рис. 12 в качестве примера приведена структурная схема трехкаскадного усилителя, где каскады – активные четырехполюсники K₁, K₂, K₃, входящие в состав усилителя, соединены между собой каскадно. К входу этого трехкаскадного усилителя подключен источник сигнала (e_1И, R_1И), а к выходу – нагрузка (R_2H).

Рис. 12. Трехкаскадный усилитель

Входной каскад K₁, с одной стороны, является нагрузкой (R_ВХ1) для источника сигнала усилителя e_1И, R_1И, а с другой стороны – зависимым источником сигнала e_ВЫХ1, R_ВЫХ1 для следующего, предвыходного каскада K₂, который, в свою очередь, является нагрузкой (R_ВХ2) для входного каскада K₁, и зависимым источником сигнала e_ВЫХ2, R_ВЫХ2 для выходного каскада K₃, а выходной каскад K₃, являясь нагрузкой (R_ВХ3) для предвыходного каскада, будет зависимым источником сигнала e_ВЫХ3, R_ВЫХ3 для нагрузки усилителя R_2H.

Самым мощным каскадом многокаскадного усилителя является выходной (оконечный) каскад K₃, который обеспечивает в нагрузке требуемые напряжение U_ВЫХ, ток I_ВЫХ и мощность Р_ВЫХ. Он потребляет от собственного источника питания наибольшую мощность Р₀₃.

Ему предшествуют каскады предварительного усиления (входной K₁ и предоконечный K₂), предназначенные для предварительного усиления сигнала до величины, необходимой для нормальной работы выходного каскада K₃. Предварительные каскады потребляют от собственного источника питания небольшую мощность.

Все каскады – активные четырехполюсники K₁, K₂, K₃ – входят в состав общего активного четырехполюсника K = K₁K₂K₃.

Коэффициенты усиления каскадов определяются выражениями

коэффициент усиления трех каскадов –

сквозной коэффициент первого каскада –

где

В итоге сквозной коэффициент усиления первого каскада

Далее получим те же коэффициенты усиления в децибелах:

Глава 2

ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ

Линейные искажения – это отклонения формы сложного гармонического или импульсного сигнала на выходе усилителя от формы сигнала на его входе, вызванные влиянием реактивных элементов усилителя (емкостных, индуктивных), а также влиянием инерционных свойств УЭ усилителя.

Линейные искажения в отличие от нелинейных не сопровождаются появлением в спектре сигнала новых гармонических составляющих. Методы оценки этих искажений в гармонических и импульсных усилителях различаются.

В гармонических усилителях для оценки линейных искажений применяют метод частотных характеристик, при котором рассматриваются зависимости от частоты комплексных коэффициентов передачи усилителя.

В импульсных усилителях для оценки линейных искажений применяют метод переходных характеристик, при котором рассматриваются в зависимости от времени переходные процессы установления токов и напряжений в цепях усилителя, связанные с процессами зарядки-разрядки реактивных элементов схемы.

В гармонических усилителях линейные искажения называются амплитудно-частотными (сокращенно – частотными) и фазочастотными (фазовыми). Зависимости модулей и аргументов коэффициентов усиления от частоты определяет линейные искажения.

Искажения формы сложного гармонического сигнала, вызванные изменениями соотношений амплитуд спектральных составляющих сигнала на выходе усилителя по сравнению со спектром сигнала на его входе вследствие неодинакового значения модулей коэффициентов усиления отдельных гармонических составляющих сигнала, называют частотными искажениями.

Искажения же формы сложного гармонического сигнала, вызванные неодинаковыми сдвигами во времени отдельных его гармонических составляющих из-за вносимых усилителем фазовых сдвигов в процессе усиления, называют фазовыми искажениями.

Коэффициент — передача — цепь — обратная связь

Коэффициент — передача — цепь — обратная связь

Cтраница 2

Основным недостатком низкочастотного генератора с многопетлевой обратной связью является сравнительно невысокая стабильность частоты, обусловленная нестабильностью коэффициентов передачи цепей обратной связи.  [16]

Поскольку возбуждение колебаний в системе с двухпетлевой запаздывающей обратной связью обусловлено только изменением коэффициента К, не влияющего на коэффициент передачи цепи обратной связи на величину а в ур-нии (6.6) и воздействующего на частоту системы, по аналогии с возбуждением колебательного контура с переменной емкостью или индуктивностью его можно назвать гетеропараметрическим.  [17]

Выходное напряжение ОУ передается на неинвертирующий вход, уменьшаясь в y R2 / ( R1 R2) раз, где у — коэффициент передачи цепи обратной связи.  [18]

Составляющими погрешности являются: погрешность образцовых средств при градуировке, случайная погрешность измерения постоянного напряжения магнитоэлектрическим прибором, погрешность, обусловленная нестабильностью коэффициента передачи цепи обратной связи и коэффициента передачи детектора средневыпрямленного значения, неидентичность характеристик детекторов, неуравновешенность схемы.  [19]

Коэффициент усиления усилителя, охваченного глубокой отрицательной обратной связью, практически не зависит от коэффициента усиления собственно усилителя, а определяется только коэффициентом передачи цепи обратной связи.  [20]

Здесь f — частота, Гц; К — сквозной коэффициент усиления напряжения усилителя; фк — вносимый усилителем сдвиг фазы; р — коэффициент передачи цепи обратной связи; фр — угол сдвига фазы цепи обратной связи; Д св — сквозной коэффициент усиления усилителя с обратной связью; фсв — угол сдвига фазы усилителя с обратной связью.  [22]

Для того чтобы не произошло самовозбуждения усилителя, необходимо выполнить условие К х 1 или х 1 / / С, где х — коэффициент передачи цепи обратной связи по напряжению.  [23]

На частотах ниже СОЕ целесообразно иметь постоянную величину / Су, за исключением тех случаев, когда в этой области частот происходит существенное изменение коэффициента передачи цепи обратной связи / Са () — При этом / Су ( / со) выбирается так, чтобы сохранить в необходимом диапазоне частот постоянство функции / Ср.  [24]

Физически это означает, что свойства усилителя с глубокой ОС практически не зависят от изменений параметров элементов в самом усилителе, а всецело определяются коэффициентом передачи цепи обратной связи. Следовательно, общая стабильность всей системы с введением отрицательной обратной связи резко улучшается. Эти закономерности присущи эмиттерному повторителю.  [25]

Критерий устойчивости усилителя с обратной связью выглядит следующим образом: фазовый сдвиг усилителя при разомкнутой петле обратной связи не должен превышать 180 на частоте, при которой коэффициент передачи цепи обратной связи равен единице. В операционном усилителе с внутренней коррекцией критерий устойчивости удовлетворяется даже в том случае, когда эти усилители включают по схеме повторителей; в них с помощью простой резистивной схемы обратной связи можно получить любое значение коэффициента усиления при замкнутой цепи обратной связи, при этом они будут работать устойчиво и в них не будут возникать колебания.  [27]

Для снижения входного сопротивления интеграторов тока и снижения погрешности образцовый конденсатор Ск включают в цепь отрицательной обратной связи, как показано на рис. 22.10, где Ки — коэффициент усиления, ( 3 — коэффициент передачи цепи обратной связи. Применение конденсатора в качестве образцового элемента позволяет достичь более высокой точности, так как погрешность аттестации и нестабильность емкости образцовых конденсаторов значительно меньше, чем для высокоомных резисторов, которые используются для этой же цели.  [29]

Заметим, что для всех схем с отрицательной обратной связью приближенно можно считать, что для частот соиСр ( соср — частота среза по контуру обратной связи) АЧХ и ФЧХ определяются главным образом коэффициентом передачи цепи обратной связи, а для частот й: сйСр — коэффициентом передачи усилителя с разомкнутой обратной связью.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Конечное усиление | Хилари Кинг, MSTAT

«Конец достижению — универсальная привычка» (Ф. М. Александер ~ Использование себя). Достижение цели — это тенденция, при которой мы должны сосредоточивать свой ум и действия на конечном результате, при этом упуская из виду средства, с помощью которых достигается результат, и часто за счет этого.

Например, сколько людей доводят до крайности, чтобы выиграть гонку или гол, или продолжают писать еще больше страниц, когда истощены — а затем рвут мышцы или развивают RSI , , и то и другое может поставить под угрозу их карьеру?

С глобальной точки зрения, стоит ли временного прекращения обогащения за счет вырубки тропических лесов, разрушая при этом окружающую среду и подвергая опасности жизни людей и многих видов животных и растений? Конечно, гораздо лучше подумать о средствах, с помощью которых мы зарабатываем деньги и движемся к устойчивому развитию, защищающему человека и окружающую среду.

Когда мы заканчиваем набирать , , мы обычно спешим или продолжаем какую-либо деятельность, часто управляемую, без должного учета средств, которые мы используем для достижения нашей цели. Очень часто мы обнаруживаем, что чем больше мы пытаемся достичь своей цели таким образом, тем больше мы огорчаемся и тем хуже наше выполнение задачи. Когда мы делаем это, мы часто игнорируем предупреждающие знаки, которые могут привлечь наше внимание к тому факту, что проблема развивается, а вместо этого продолжаем двигаться к своей цели.Это часто приводит к таким состояниям, как плохая координация, напряжение, травмы и даже болезни.

Интересное исследование того, как научиться не добиваться конечной цели, хотя и с буддийской точки зрения, описывает этот процесс в стрельбе из лука. Ученик осознает, что « натягивание лука — средство для достижения цели, и я не могу упускать из виду эту связь» , на что мастер дзен отвечает : «Чем упорнее вы пытаетесь научиться стрелять из лука ради попадешь в цель, тем меньше у тебя получится »

Ойген Херригал ~ Дзен в искусстве стрельбы из лука с.46

Автор Олдос Хаксли, который брал уроки с Александром, описывает технику Александра как:

‘техника торможения, работающая на физическом уровне, чтобы не дать телу соскользнуть под влиянием жадного «достижения цели», к его старым привычкам плохой координации, и работающая… для подавления нежелательных импульсов … На эмоциональном и интеллектуальном уровне ».

Олдос Хаксли ~ Концы и средства с. 223

Сквозное определение

Что такое сквозной?

Сквозной процесс описывает процесс, который охватывает систему или услугу от начала до конца и предоставляет полное функциональное решение, обычно без необходимости получать что-либо от третьей стороны.Часто это относится к поставщикам, которые могут просмотреть проект от начала до конца и предоставить все необходимое для создания работоспособного решения — будь то оборудование, программное обеспечение, рабочая сила, письменные материалы и процедуры. Комплексные решения также придерживаются философии, которая исключает как можно больше промежуточных уровней или шагов, что помогает оптимизировать производительность и эффективность бизнеса. Чаще всего он используется в секторе информационных технологий (ИТ).

Понимание сквозных информационных технологий

Как правило, комплексные решения используются с поставщиками, которые предлагают комплексные системы, которые соответствуют постоянно меняющимся требованиям к инфраструктуре бизнеса и меняющимся требованиям самого ИТ-сектора.Комплексные поставщики обычно занимаются всем аппаратным и программным обеспечением системы, включая установку, внедрение и обслуживание. Комплексное решение может охватывать все, от клиентского интерфейса до хранилища данных.

Ключевые выводы

• Под сквозным пониманием понимается предоставление сложных систем или услуг в функциональной форме после их разработки от начала до конца.
• Сквозная связь наиболее распространена в ИТ-секторе.
• Сквозная обработка данных может помочь оптимизировать производительность и эффективность бизнеса за счет устранения посредников.
• При работе со сложными услугами или системами комплексные меры часто оказываются рентабельными.
• Логистика, когда поставщики услуг заботятся об управлении запасами, хранением и распределением, является примером сквозного взаимодействия в отраслях, не связанных с ИТ.

Например, компания, предлагающая продукты для сквозной видеоконференцсвязи, предоставит все, включая мониторы и сетевые соединения. В электронной коммерции сквозная обработка происходит, когда одна компания предоставляет услугу другой, в которой она управляет продажами, отслеживанием заказов и доставкой продукта.

При работе со сложными системами или услугами для клиента часто проще и рентабельнее иметь только одного поставщика и одно контактное лицо. Кроме того, ИТ-решения, в которых задействовано несколько поставщиков для разных частей рабочего процесса, только увеличивают стоимость управления процессом, поэтому не считаются настоящими комплексными решениями.

Примеры сквозных услуг

В мире закупок сквозной процесс может означать анализ каждой точки в цепочке поставок компании, от поиска и заказа сырья до распределения товаров конечным потребителям.Программные решения для непрерывных закупок предлагают организациям полный обзор своей цепочки поставок, например, сколько времени требуется для отправки товаров от поставщиков и сколько они стоят.

Другой пример сквозной обработки — это логистика, где поставщики услуг заботятся об управлении запасами, хранении и распределении. Устраняя как можно больше слоев и этапов, специалист по логистике может оптимизировать распределение и свести к минимуму сбои из-за заторов на дорогах, поломок транспортных средств и тому подобного.

В нефтяной промышленности, например, транспортные и логистические компании предлагают клиентам гибкие и рентабельные комплексные услуги, от планирования заказов до мониторинга запасов, погрузки и транспортировки, а также доставки. Последнее включает поставку горюче-смазочных материалов на автозаправочные станции, авиатопливо в аэропорты и битум для асфальтобетонной промышленности.

Конечная цель | Александр Техник Вики

Для конечной выгоды, для конечной выгоды, для конечной выгоды

Это новое слово, которое использовалось сообществом Alexander Technique с 1930-х годов, было изобретено его основателем.Он описывает выражение «Давай!» Это слово также описывает неприятные ограничения использования своей воли перед лицом нового вызова. Слово «закончить» описывает непреодолимое желание достичь намеченной цели, которое активирует привычную реакцию, связанную с использованием чьей-либо воли.

Слово в сообществе Alexander Technique чаще всего используется для обозначения отсутствия успеха по ряду причин. Лучший пример проблемы может быть проиллюстрирован метафорой дирижера и оркестра.Когда они задают направление для определенного музыкального эффекта, дирижер предполагает, что музыканты достаточно опытны и опытны, чтобы делать то, что требуется, чтобы направление дирижера стало реальностью. Успех своевременного ответа дирижеру будет напрямую зависеть от объема практики, которую музыканты вложили в навыки игры на своем инструменте, от того, что они ожидают от своего знакомства с музыкой, которую они подготовили для игры, и от своих способностей. чтобы понять, на что указывает проводник.Отсутствие практики приведет к неудаче и разочарованию дирижера.

Первая проблема — это эффект практики и то, как повторение развивает способности. Конец относится к этому, потому что навык, который практиковался больше всего, будет прыгать вперед, чтобы выполнить императивное указание «делать это» всякий раз, когда дается сигнал совершить действие.

Другой чертой, определяющей успех, является мотивация или стремление, которое обычно выражается в использовании воли.
Причина отсутствия успеха, выраженная в слове «конец», подтверждается исследованиями мозга.Действия движения уже подготовлены к выполнению, прежде чем произойдет сознательное осознание действия. Технически человек готовится к действию задолго до того, как он осознает свое желание действовать. У людей есть только 1/64 секунды, чтобы наложить вето или сформировать способ, которым они собираются выполнять действие, которое уже подготовлено и выполняется внутри них, прежде чем оно станет явным.

Итак — использование силы воли для выполнения намерения работает только в зависимости от того, насколько хорошо знаком и практичен человек с необходимыми навыками.Достижение конечного результата означает, что есть основной мотив для достижения цели, не обращая внимания на метод, используемый для достижения намеченной цели.

Если мы игнорируем то, как мы делаем что-то, средства, которые нам наиболее известны для достижения наших целей, будут выполняться по умолчанию. Если цель требует знакомых средств для достижения успеха или последовательно соответствует аналогичным навыкам, полученным ранее, все в порядке. Но новая ситуация требует новых и незнакомых средств, могут быть нежелательные последствия. В ситуациях, которые не соответствуют ранее обученным навыкам, не подходящим для ситуации, возникают боль, болезнь и травмы.Неважно, насколько настоятельной является потребность или желание добиться успеха. Грандиозный провал все еще может случиться при наличии самой высокомерной успешной уверенности и драйва.
Техника Александера демонстрирует процесс, который позволяет успешно подойти к созданию новых средств работы в незнакомых обстоятельствах.

Быть завершающим, когда доступен более эффективный процесс, отмечает студента как человека, которому нужно больше практики в умении временно приостанавливать свои цели, чтобы позволить использовать незнакомые средства.Без использования новых средств, посредством которых наши ответы следуют наиболее доминирующим и наиболее часто используемым образцам. Эти старые шаблоны воссоздают серию восприятий, которые кажутся нам «правильными», но они просто привычны. Чтобы получить незнакомую новую выгоду, нам нужно перестать делать то, что мы умеем лучше всего. Нам нужно быть готовыми чувствовать себя «странными» и рисковать. Легкость — это наш новый сигнал успеха, а не комфортное знакомство.

Ф. М. Александер считал достижение цели типичной чертой западных обществ, и это все еще наблюдаемая черта человеческой натуры.

Общие сведения об усилении антенны | Telewave, Inc.

8 февраля 2018 г. Telewave, Inc.

Коэффициент усиления антенны показывает, насколько сильный сигнал антенна может отправлять или принимать в указанном направлении. Коэффициент усиления рассчитывается путем сравнения измеренной мощности, передаваемой или принимаемой антенной в определенном направлении, с мощностью, передаваемой или принимаемой гипотетической идеальной антенной в той же ситуации. Если сравнение проводится с идеальной (шаблон из учебника, без потерь) антенной, излучающей или принимающей энергию одинаково во всех направлениях, коэффициент усиления измеряется в дБи (децибел-изотропный).Если сравнивать с идеальной полуволновой дипольной антенной без потерь, которая определяется как имеющая усиление 2,15 дБ, то усиление измеряется в дБд (децибел-диполь). Обратите внимание, что децибел — это логарифмическая единица, что означает, что 6 дБ почти в четыре раза превышают эталонную мощность; 7 дБ — это в пять раз больше эталонной мощности и т. Д.

Направление распространения мощности — ключевая характеристика антенн. Усиление часто представлено в виде двумерного графика диаграммы направленности, где радиус графика находится в шкале децибел, которая может быть нормирована на максимальное значение для конкретной антенны или на изотропный излучатель.Направление, которое имеет наибольшую мощность, считается главным лепестком, точно напротив главного лепестка — задний лепесток, а любые другие нежелательные или непреднамеренные характеристики излучения называются боковыми лепестками. Если направление не указано, усиление относится к пиковому значению в направлении главного лепестка антенны.

Например, коллинеарная антенна, ориентированная с востока на запад с усилением 6,41 дБд, сможет передавать или принимать более чем в 4 раза мощность сигнала, превышающую мощность идеальной дипольной антенны в восточном и западном направлениях.В северном и южном направлениях будет передаваться очень слабый сигнал.

Более высокое усиление обычно означает, что сигнал концентрируется на меньшей ширине луча. Это может быть подходящим для некоторых линейных приложений, таких как те, которые должны изолировать определенный сигнал и избегать внешних мешающих сигналов. Более широкий луч может потребоваться, например, если есть много передвигающихся приемных единиц, которым необходимо оставаться на связи, как в полиции или диспетчерах такси. У разных типов антенн разные диаграммы направленности.

Диполь

Дипольная антенна — это, в простейшем случае, два прямых стержня или провода, ориентированных встык на одной оси, с симметричной линией питания, соединенной с двумя соседними концами. Сама по себе дипольная антенна близка к всенаправленной с почти равной передачей мощности во всех направлениях. Помимо ОВЧ-передач, дипольные антенны часто используются в коротковолновых приложениях или в качестве приемников ЧМ-вещания.

Яги (или Яги-Уда)

Антенна Yagi представляет собой массив дипольных элементов, в котором один диполь подключен для приема сигнала, а другие элементы предназначены для отражения или перенаправления энергии в желаемом направлении.Антенны Yagi являются направленными и должны устанавливаться напротив предполагаемого пути прохождения сигнала. Основная доля широкая, с несколько меньшей задней долей. Этот тип антенны может быть установлен горизонтально или вертикально, в зависимости от желаемой поляризации сигнала. Антенны Yagi хорошо работают как в многоточечных, так и в многоточечных приложениях.

Коллинеарный

Коллинеарная антенная решетка представляет собой серию диполей, установленных встык. Имея усиление до 10 дБд, они имеют узкую полосу пропускания и несколько боковых лепестков.Их часто используют в мобильной связи, например, диспетчеры полиции, пожарной службы и такси.

Что на самом деле означает «сквозной» мониторинг?

Бен Мерфи

Глобальный директор по интеграции продуктов

Старая поговорка гласит, что если все, что у вас есть, — это молоток, каждая проблема выглядит как гвоздь. И это, безусловно, верно в мире информационных технологий.

Существует большое количество поставщиков и технологий, которые заявляют, что обеспечивают «сквозной» мониторинг систем, приложений, пользователей, цифрового взаимодействия с сотрудниками (DEX) и т. Д. Как часть более совершенного и комплексного управления цифровым опытом. решение.Однако, когда кто-то начинает отказываться от пресловутой луковицы по этой теме, становится ясно, что эти технологии обеспечивают «сквозную» видимость только в том случае, если вы действительно гибки в определении слова «конец».

Давайте уточним.

Более пристальный взгляд на видимость ИТ

Сквозной мониторинг, также известный как мониторинг цифрового опыта, представляет собой процесс анализа данных по инфраструктуре, устройствам, приложениям и службам для целостного представления о цифровой среде и о том, как взаимодействие конечных пользователей с технологиями влияет на качество их цифровых данных. опыты.Сквозной мониторинг — жизненно важный компонент управления цифровым опытом (DEM).

Если меня интересует цифровой опыт сотрудников, также известный как взаимодействие с конечным пользователем (EUX), данной системы или ИТ-услуги, я бы обязательно начал с того, что влияет на конечного пользователя:

• Реагирует ли система на ввод?
• В системе отсутствуют сбои или надоедливые зависания приложений?
• Функционируют ли системы как в офисах, так и в сценариях удаленного доступа?
• Завершаются ли сложные задачи и процессы в разумные сроки?
• Согласован ли опыт конечного пользователя?

Это вопросы, которые часто волнуют бизнес-организации в целом.

Однако в мире информационных технологий вопрос взаимодействия с конечным пользователем часто обсуждается в технических терминах. Кроме того, не существует единой точки контакта для всех систем в более крупной ИТ-структуре. Например: есть сетевая группа (возможно, даже разделенная на локальные сети, глобальные сети и беспроводные технологии), есть группа виртуализации серверов, есть группа хранения данных, есть группа поддержки ПК и различные группы приложений, а также множество других разрозненных приложений.

Отчет

Gartner Market Guide for Digital Experience Monitoring Solutions

Скачать

Таким образом, инструменты мониторинга, доступные на рынке, в основном также отображаются в этих разрозненных хранилищах.Вообще говоря, есть инструменты, которые действительно хороши для мониторинга сети, что означает, что они изучают сетевую инфраструктуру (маршрутизаторы, коммутаторы и т. Д.), А также пакеты, проходящие через инфраструктуру. Благодаря семиуровневой модели OSI доступны данные не только о соединениях, TCP-портах, IP-адресах, задержке сети, но также есть возможность анализировать полезную нагрузку самих пакетов. Последнее означает возможность понять, относится ли сетевое соединение к протоколу HTTP для просмотра веб-страниц, PCoIP или ICA / HDX для виртуализации приложений и рабочих столов, запросов к базе данных SQL и т. Д.

Поскольку этот тип информации о протоколе находится на верхнем уровне модели, также называемом уровнем приложения, поставщики часто позиционируют этот тип мониторинга как «мониторинг приложений», хотя на самом деле он имеет мало общего с изучением приложений и их поведения. в системе. Несмотря на такую ​​детализацию уровня приложения в сетевом стеке, данных совсем недостаточно, чтобы понять, как будет работать конечный пользователь. Мы можем увидеть, что веб-серверу требуется больше времени, чем ожидалось, чтобы вернуть запрошенный объект веб-страницы, но мы понятия не имеем , почему это может быть так.Это связано с тем, что мониторинг сети видит только сетевые пакеты — с того момента, когда они покидают одну систему и принимаются другой системой, а затем получают соответствующий ответ, идут другим путем — назад и вперед, но не имея представления о том, что происходит внутри. систем, которые взаимодействуют друг с другом.

История повторяется и в других хранилищах. Команды гипервизора довольно хорошо определяют, что конкретная виртуальная машина потребляет больше, чем «справедливая доля» ресурсов на физическом сервере, и поэтому вынуждает другие рабочие нагрузки ждать циклов ЦП или выделения памяти.Ключевым моментом является то, что они не будут знать, какая деятельность и какая рабочая нагрузка вызывают всплеск ресурсов. Команды хранения могут получить действительно подробную информацию о размере и распределении LUN, нагрузке IOPS на систему хранения и объемах запросов, но они не будут знать , почему в системе хранения резко возрастает в данный момент времени.

Группы поддержки настольных компьютеров или ПК… о, подождите — у многих из них нет системы мониторинга, поэтому они в основном предполагают и просят пользователей перезагрузить систему, сбросить профиль Windows или обвинить в этом сеть.Однако, прежде чем я получу тонну писем с ненавистью по этому поводу, мне действительно сложно предоставить поддержку конечному пользователю, потому что у нас обычно нет инструментов, чтобы увидеть, что на самом деле делает пользователь (а пользователи, как известно, плохо описание наблюдаемых симптомов).

Кроме того, есть мониторинг приложений, который представляет собой искусство и науку определения базового уровня и измерения времени выполнения конкретной транзакции в сложных приложениях, таких как системы ERP или приложения для электронных медицинских записей.Это очень полезно, чтобы увидеть, имеет ли изменение конфигурации или обновление системы системное влияние, но, помимо фактического времени событий, коренная причина вещей не видна. (Это сервер, эффективность самого кода, нагрузка на базу данных и т. Д.?)

Белая книга

Поддержите проактивный ИТ-подход | Электронная книга

Скачать

Почему необходим непрерывный мониторинг

Все это приводит к тому, что пользователи могут испытывать снижение производительности, которое влияет на качество их работы (или, что еще хуже, на их способность выполнять любую значимую работу), и каждый разрозненный объект затем смотрит на свои конкретные панели мониторинга и инструменты мониторинга, чтобы просто поднять руки. и кричать «Это не я!» Вряд ли это сквозной подход, это просто оправдание для продолжения и предоставления пользователям возможности самим заботиться о себе.

Большинство хорошо управляемых ИТ-организаций на самом деле довольно хорошо владеют своими операционными областями и могут быстро выявлять и устранять любые проблемы с инфраструктурой. Однако подавляющее большинство проблем, которые напрямую влияют на пользователей, но не приводят к полному отказу системы, связаны с конкуренцией за ресурсы. Это особенно актуально в эпоху серверных вычислений и VDI. Один пользователь что-то занят, и в результате пострадают все остальные пользователи, чьи приложения или рабочие столы размещены на одном и том же физическом устройстве.Это усугубляется желанием держать расходы под контролем за счет определения размеров среды VDI и размещения приложений с очень небольшим пространством, которое можно оставить на случай всплесков спроса со стороны пользователей.

Именно поэтому так важно иметь решение для цифрового мониторинга опыта, которое имеет глубокое понимание операционной системы сервера, виртуального сервера, рабочего стола, образа VDI, ПК, ноутбука и других конечных точек, чтобы помочь понять, что происходит. , какие приложения работают, аварийно завершаются, работают некорректно, потребляют ресурсы и т. д.Только комплексная, целостная технология мониторинга (в сочетании с упомянутыми выше элементами инфраструктуры) может обеспечить истинную сквозную видимость цифрового опыта сотрудников, что важно для эффективного управления цифровым опытом. Потому что одно дело — заметить, что в сети есть проблема или «медлительность», и совсем другое — уметь точно определять возможные первопричины, устанавливать шаблоны, а затем заранее предупреждать, предупреждать и устранять эти проблемы.

Отчет

Загрузите отчет Forrester New Wave о цифровом опыте

Скачать

Как Lakeside обеспечивает непрерывную видимость

Обращение к ИТ-организациям, системным интеграторам и клиентам на протяжении многих лет раскрывает одну общую тему: ИТ-администраторы хотели бы, чтобы ВСЕ соответствующие данные были доступны И все они были представлены в единой информационной панели или представлении.Продавцы просто реагируют на это желание, называя свои продукты «сквозными», хотя большинство аспектов мониторинга вообще не являются сквозными, как объяснялось выше.

Если у вас есть такие же требования, обратите внимание на Digital Experience Cloud от Lakeside Software на базе SysTrack. Наш ведущий инструмент для сбора тысяч точек данных с ПК, настольных компьютеров, ноутбуков, серверов, виртуальных серверов и виртуальных рабочих столов, который может легко интегрироваться со сторонними источниками для предоставления действенных данных, которые можно просматривать в одном месте.

Мы не являемся сетевыми экспертами в области анализа пакетов, но мы можем подключаться к источникам данных с сетевых мониторов и представлять их вместе с поведением пользователей и производительностью системы. Это мощная комбинация детализированных данных, которая обеспечивает действительно сквозные возможности в качестве системы записи и как часть успешной платформы управления цифровым опытом.

Вам нужно больше наглядности в вашей среде?

Узнайте, какие данные и идеи может предоставить наше решение для управления цифровым опытом SysTrack.

Запросить демо

Бен Мерфи

Глобальный директор по интеграции продуктов

Бен Мерфи — директор по продуктам в Lakeside Software. В Lakeside он руководил интеграцией различных решений, включая виртуальный рабочий стол Windows, виртуальные приложения и рабочие столы Citrix, графические процессоры NVIDIA и расширение ServiceNow ITSM. Имея десятилетний опыт работы с вычислениями для конечных пользователей, он также имел возможность делиться знаниями с ИТ-лидерами на отраслевых мероприятиях, ведущих сессиях в Microsoft Ignite, Citrix Synergy и VMworld.

Формула-уравнение »Электроника

Бюджет радиолинии представляет собой сводку уровней мощности передатчика, системных потерь и выигрышей.

---

Учебное пособие по распространению радио Включает:
Основы распространения радио Потери на пути радиосигнала Распространение в свободном пространстве и потери на трассе Бюджет ссылки Отражение радиоволн Преломление радиоволн Дифракция радиоволн Многолучевое распространение Многолучевое замирание Замирание Рэлея Атмосфера и распространение радио

---

При проектировании комплектного, т.е.е. Для сквозной системы радиосвязи необходимо рассчитать то, что называется бюджетом радиолинии.

Бюджет канала — это сумма переданной мощности вместе со всеми приростами и потерями в системе, что позволяет рассчитать мощность принятого сигнала.

Используя эти знания, можно определить, являются ли уровни мощности и усиления достаточными, слишком высокими или слишком низкими, а затем применить корректирующие действия для обеспечения удовлетворительной работы системы.

Это гарантирует, что после того, как система будет установлена ​​и будет готова к работе, будет достаточно сигнала для правильной работы или даже если сигнал будет слишком сильным, и можно будет принять меры для экономии затрат.

Антенны большего размера, чем требуется, высокие уровни мощности передатчика и т.п. могут значительно увеличить стоимость, поэтому необходимо сбалансировать их, чтобы минимизировать стоимость системы при сохранении производительности.

Бюджеты каналов связи

используются во многих приложениях, от спутниковых каналов до систем мобильной связи, высокочастотных радиоканалов и многих других.

Расчеты в стиле бюджета

Link также используются в инструментах беспроводной съемки. Эти инструменты беспроводной съемки будут смотреть не только на способ распространения радиосигналов, но также на уровни мощности, антенны и уровни чувствительности приемника, необходимые для обеспечения требуемого качества связи.

Бюджет радиосвязи — основы

Как следует из названия, бюджет радиолинии представляет собой сводку всех прибылей и убытков в системе передачи. Бюджет радиолинии суммирует передаваемую мощность вместе с выигрышами и потерями, чтобы определить мощность сигнала, поступающего на вход приемника.Бюджет ссылки может включать следующие позиции:

Где потери могут меняться со временем, например замирание, и для этого необходимо сделать поправку в пределах бюджета линии связи — часто может быть взят наихудший случай или, в качестве альтернативы, принятие периодов повышенной частоты ошибок по битам (для цифровых сигналов) или ухудшения отношения сигнал / шум для аналоговых систем.

По сути, бюджет канала будет иметь форму следующего уравнения:

Принимаемая мощность (дБм) = передаваемая мощность (дБм) + усиление (дБ) -потери (дБ)

Базовый расчет для определения бюджета канала довольно прост.В основном это вопрос учета всех различных потерь и выигрышей между передатчиком и приемником.

После того, как бюджет линии связи был рассчитан, можно сравнить рассчитанный уровень принимаемого сигнала с параметрами для приемника, чтобы определить, возможно ли удовлетворить общие требования к характеристикам системы, такие как отношение сигнал / шум, частота ошибок по битам и т. Д.

Формула бюджета радиосвязи

Чтобы разработать формулу бюджета радиолинии, необходимо исследовать все области, где между передатчиком и приемником могут возникать усиления и потери.Хотя могут быть сделаны рекомендации и предложения относительно возможных областей потерь и выгод, каждая ссылка должна быть проанализирована по существу.

Типичное уравнение бюджета канала для системы радиосвязи может выглядеть следующим образом:

PRX = PTX + GTX + GRX-LTX-LFS-LP-LRX

Где:
P _RX = принимаемая мощность (дБм)
P _TX = выходная мощность передатчика (дБм)
G _TX = усиление антенны передатчика (дБи)
G _RX = усиление антенны приемника (дБи)
L _TX = передающий фидер и связанные с ним потери (фидер, соединители и т. Д.)) (дБ)
L _FS = потери в свободном пространстве или потери на трассе (дБ)
L _P = различные потери распространения сигнала (включая запас на замирания, рассогласование поляризации, потери, связанные со средой, через которую проходит сигнал, другие потери …) (дБ)
L _RX = приемный фидер и связанные с ним потери (фидер, соединители и т. д.) (d) B

Обратите внимание: для наглядности потери в уравнении бюджета канала показаны с отрицательным знаком e.г. LTX или LFS и т. Д. При вводе цифр в формулу бюджета радиолинии цифра должна вводиться как модуль потерь. Таким образом они будут вычтены, а не добавлены к фигуре.

Усиление антенны и бюджет радиосвязи

Базовое уравнение бюджета линии, в которое не включены уровни усиления антенны, предполагает, что мощность распространяется равномерно во всех направлениях от источника, то есть от изотропного источника, антенны, которая излучает одинаково во всех направлениях.

Это предположение хорошо для многих теоретических расчетов, но на самом деле все антенны излучают больше в одних направлениях, чем в других. В дополнение к этому часто необходимо использовать антенны с усилением, чтобы позволить уменьшить помехи с других направлений на приемнике и на передатчике, чтобы сфокусировать доступную мощность передатчика в требуемом направлении.

Ввиду этого необходимо учесть эти коэффициенты усиления в уравнении бюджета линии, как это было в приведенном выше уравнении, потому что они будут влиять на уровни сигнала — увеличивая их на уровни усиления антенны, предполагая, что усиление находится в направлении необходимая ссылка.

При указании уровней усиления для антенн необходимо убедиться, что они являются усилениями по сравнению с изотропным источником, то есть основным типом антенны, принятым в уравнении, когда уровни усиления не включены. Значения усиления относительно изотропного источника указаны в дБи, то есть в дБ относительно изотропного источника. Часто уровни усиления, указанные для антенны, могут быть усилением относительно диполя, где цифры могут быть указаны как дБд, то есть дБ относительно диполя. Однако диполь имеет усиление по сравнению с изотропным источником, поэтому усиление диполя равно 2.Необходимо обеспечить 1 дБи, если для усиления антенны указаны значения, относящиеся к диполю.

Расчет бюджета линии связи — важный шаг в проектировании системы радиосвязи. Расчет бюджета линии позволяет увидеть потери и выигрыши, а разработка бюджета линии позволяет произвести пропорциональное распределение потерь, выигрышей и уровней мощности, если необходимо внести изменения, чтобы система радиосвязи могла удовлетворить свои эксплуатационные требования. Это возможно только при выполнении анализа ссылочного бюджета.

Другие темы об антеннах и распространении:
ЭМ волны Распространение радио Ионосферное распространение Земная волна Рассеивание метеоров Тропосферное распространение Кубический четырехугольник Диполь Дискон Ферритовый стержень Логопериодическая антенна Параболическая рефлекторная антенна Вертикальные антенны Яги Заземление антенны Коаксиальный кабель Волновод КСВ Балуны для антенн MIMO
Вернуться в меню «Антенны и распространение».. .

Коэффициент усиления антенны — обзор

Символы, используемые в приведенных выше уравнениях радара, определены следующим образом.

A _e = эффективная апертура антенны в квадратных метрах

B = полоса пропускания приемника в герцах

B _j = полоса подавления помех 932417 0003 в герцах = скорость распространения в метрах в секунду

δ _cr = поперечное разрешение в метрах

δ _r = разрешение по дальности в метрах

E _i ( n ) = эффективность интегрирования n импульсов

η = объемный отражающий объект или радиолокационное сечение помех на единицу объема, в метрах ⁻¹

f = частота радиолокатора в герцах

f _p = частота повторения импульсов в герцах

F _n = шум приемника e рисунок

F _p = коэффициент распространения

G = усиление антенны

G _j = усиление антенны подавителя

G усиление приемной антенны радара

G _SL = усиление боковых лепестков антенны

G _t = усиление передающей антенны

k = постоянная Больцмана = 1.38 × 10 ⁻²³ джоулей / кельвин

L _с = системные потери

λ = длина волны в метрах

n = количество

0

эхо-импульсов, полученных на цель

n _e = эффективное количество интегрированных импульсов

N ₀ = мощность шума на единицу полосы пропускания

Ω = сплошная угловая область (стерадианы) радиолокационного покрытия

P _av = средняя мощность в ваттах

P _j = мощность подавителя в ваттах

Pr¯ = средняя мощность принятого сигнала в ваттах

P _r P _r мощность в ваттах

P _t = пиковая мощность в ваттах

ψ = угол скольжения

9 0002 r = интенсивность осадков в миллиметрах / час

R = дальность в метрах

R _max = максимальная дальность действия радара в метрах

ρ _{8 a 8 a антенна эффективность}

(S / C) ₀ = минимальное отношение сигнал / помехи, необходимое для обнаружения цели с заданной вероятностью обнаружения и вероятностью ложной тревоги, для одиночного импульса

S / N = отношение сигнал / шум в ячейке с разрешением SAR

(S / N) ₁ = минимальное отношение сигнал / шум, необходимое для обнаружения цели с заданной вероятностью обнаружения и вероятностью ложной тревоги, для одиночного импульса

S _w = ширина полосы обзора в метрах

σ = радиолокационное сечение цели в квадратных метрах

90 002 σ ° = радиолокационное сечение поверхностных помех на единицу площади

t _с = время сканирования или время повторного посещения, в секундах

t ₀ = n / f _p = время интегрирования сигнала в секундах

T _c = время когерентной обработки в секундах

T ₀ = стандартная температура = 290 K

τ = ширина импульса в секундах

θ _a = ширина луча по азимуту в радианах

θ _e = ширина луча по углу места в радианах

v 9 = скорость в метрах .