вход Вход Регистрация



Различают сквозную и прямой передачи динамические характеристики (ДХ). Сквозной ДХ называется зависимость выходного напряжения (тока) от входной ЭДС сигнала (тока). Сквозная ДХ позволяет судить о нелинейных свойствах усилителя, с ее помощью оцениваются нелинейные искажения усилителя.

 

У линейного усилителя при отсутствии фазового сдвига между выходным и входным сигналами сквозная ДХ представляет собой отрезок прямой, проходящий через начало координат под определенным наклоном к оси абсцисс. Однако у реального усилителя линейный участок сквозной ДХ ограничен точками А и В (рис. 2.6, а). Это связано с тем, что ВАХ УЭ, являясь нелинейными, при сигнале, превышающем определенный уровень, не обеспечивают линейную зависимость между выходным напряжением и ЭДС, отчего и происходит «завал» сквозной ДХ.

Рисунок 2.6 – Динамические характеристики усилителя:

а – сквозная, б – прямой передачи

Если входное сопротивление усилителя, например ОУ или усилительного каскада на полевых транзисторах, превышает на два порядка и более сопротивление источника сигнала, то используют ДХ прямой передачи, которая представляет собой зависимость выходного напряжения усилителя от входного Uвых = f(Uвх) (рис.2.6, б). Поскольку входные каскады ОУ и УПТ выполняются по балансным схемам в виде дифференциальных каскадов (ДК), то далеко не всегда ДХ прямой передачи ДК и устройств на их основе проходит через начало координат. На практике ДХ прямой передачи чаще всего смещена вправо или влево, как показано на рисунке штриховой линией. В результате для балансировки ДК или ОУ приходится подавать ЭДС смещения, чтобы ДХ прямой передачи проходила через начало координат.

 

Случайные новости

1.8 Cвойства лазерных пучков

Лазерное излучение характеризуется чрезвычайно высокой степенью монохроматичности, когерентности, направленности и яркости.

Направленность определяет расходимость светового пучка в пространстве и характеризуется плоским или телесным углом, в пределах которого распространяется большая часть излучения.

Расходимость лазерного излучения связана с дифракцией плоских волн на выходной апертуре лазера φдифр и геометрической расходимостью, характеризуемой углом φгеом. Полный угол расходимости для моды ТЕМmn(m, n <5) равен [2]:

где : d – диаметр диафрагмы,

При Z < Z0 формируется ближняя зона лазерного луча ( область Френеля), при Z > Z0 – дальняя зона (зона Фраунгофера). Геометрическая расходимость лазерного излучения невелика.

Моды с более высокими поперечными индексами m и n характеризуются низкой пространственной когерентностью, более высокой расходимостью излучения. Для основной поперечной моды ТЕМ00 угол дифракционной расходимости определяется по формуле [3]:

где - диаметр гауссова пучка в перетяжке ( наиболее узкой его части)

Яркость источника характеризуется мощностью излучения, испускаемого с единицы поверхности в области единичного телесного угла в направлении, перпендикулярном к излучательной поверхности. Для описания лазерного излучения, из-за наличия мод говорят лишь о распределении энергии в каком – либо сечении этого пучка. К тому же в лазере нет реальной излучающей поверхности, т.к. излучение формируется в некотором объеме активной среды и затем преобразуется в узконаправленный пучок с помощью резонатора.

Высокая монохроматичность излучения обусловлена тем, что индуцированное излучение представляет собой резонансный процесс.

Под когерентностью понимают согласованное протекание во времени и в пространстве нескольких волновых процессов, проявляющееся при их суммировании.

Для когерентных световых волн с постоянной или закономерно изменяющейся разностью фаз возникает характерная интерференционная картина.

Различают временную и пространственную когерентность. Временная когерентность колебаний поля в точке характеризуется функцией корреляции [5] представляющей собой усредненное по времени скалярное произведение двух значений поля в одной и той же точке пространства, разделенных интервалом времени τ. Считается, что волны обладают временной когерентностью, если существует статистическая связь (корреляция) между амплитудами волн в данной точке в один момент времени и любой более поздний момент.

Волны считаются пространственно когерентными, если существуют поверхности, на которых амплитуды волн как функции времени находятся во вполне определенном соотношении. Пространственная когерентность характеризуется функцией корреляции [6] представляющей собой усредненное во времени произведение двух компонент поля, взятых в один и тот же момент времени, но в разных точках пространства.

Пространственную когерентность можно рассматривать как поперечную когерентность, т.е. когерентность в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волн, а временная когерентность оказывается пропорциональной продольной пространственной когерентности. Степень когерентности определяется интервалом корреляции (τ или Δr), при котором огибающая амплитуда функции корреляции R уменьшается на определенную величину (например, в е раз или в 2 раза).

Временная когерентность тесно связана с шириной спектра излучения. Если интервал корреляции определять интервалом времени τк, в течение которого огибающая корреляционной функции уменьшается в 2 раза, то время когерентности

где Δν – ширина спектра по уровню половинной мощности для импульса с экспоненциальной огибающей.

Продольную когерентность колебаний характеризует величина l называемая длиной когерентности.

l=cτk,

где c – скорость света.

 

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру