Câștig (electronică)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Câștigul , în electronică , indică capacitatea circuitului de a crește amplitudinea sau puterea unui semnal . Cu alte cuvinte, este raportul dintre cantitatea de ieșire (fie că este, de exemplu, o tensiune sau un curent ) și cantitatea de intrare.

Definiție

Într-o funcție de transfer definită după cum urmează:

unde este și sunt definite:

  • ca tip al funcției
  • ca și constantele de timp ale zerourilor
  • precum constantele de timp ale polilor
  • ca câștig al funcției
  • producția pe indice i .

Dacă funcția este de tipul 0, câștigul la frecvența 0, adică pentru s tindeau la 0, se numește câștig static deoarece acesta este raportul simplu între semnalul de ieșire al unui sistem și semnalul de la intrare.

Un câștig de cinci indică faptul că tensiunea de ieșire (sau puterea) este crescută cu un factor de cinci.

Scara logaritmică și decibeli

O modalitate deosebit de convenabilă de exprimare a câștigului este utilizarea scării logaritmice, care vă permite să reprezentați în mod eficient valori foarte mari ale câștigului și este de mare ajutor în calcule.
Folosind bel , este posibil să scrieți:

unde P o este puterea de ieșire, P i puterea de intrare.

Cu toate acestea, bel este o unitate de măsură prea mare pentru majoritatea aplicațiilor practice, așa că în domeniul tehnic folosim aproape exclusiv decibelul , care corespunde unei zecimi de bel:

Când câștigul este exprimat referindu-se la tensiune în loc de putere, deoarece avem:

care prin aplicarea proprietăților logaritmilor devine:

Un avantaj care rezultă din exprimarea câștigurilor în formă logaritmică este legat de faptul că acestea pot fi adăugate, mai degrabă decât multiplicate. De exemplu, câștigul total de tensiune obținut prin cascarea a două amplificatoare cu un câștig de tensiune de 100 corespunde fiecare 100 × 100 = 10000. În decibeli, calculul devine pur și simplu 40 dB + 40 dB = 80 dB.

Ori de câte ori câștigul este mai mare de 1 (adică mai mare de 0 dB), cantitatea de ieșire are o amplitudine mai mare decât cea de intrare. Această condiție este cunoscută sub numele de amplificare .

Când câștigul este 1 (adică 0 dB), cantitatea de ieșire are aceeași amplitudine ca și cantitatea de intrare. Prin urmare, vorbim de câștig unitar .

Dacă câștigul este mai mare de 0 dar mai mic de 1 (adică mai mic de 0 dB), atunci cantitatea de ieșire are o amplitudine mai mică decât cea de intrare. Această condiție se numește atenuare .

Exemplu

Un generator produce o tensiune de 1 V pe o sarcină rezistivă de 1 Ω . Apoi, un curent de 1 A curge în sarcină, iar puterea de 1 W. este disipată. Un amplificator este conectat la acest generator, care acum alimentează sarcina cu o tensiune de 10 V. Curentul pe sarcină crește apoi la 10 A , iar puterea (10 V x 10 A) devine 100 W. Se obține astfel că amplificatorul furnizează:

  • un câștig de tensiune egal cu 10 ori:
  • un câștig de putere egal cu 100 de ori:

Elemente conexe