Переходная характеристика

Переходной характеристикой (ПХ) называется зависимость мгновенного значения выходного напряжения и_вых(t) усилителя от времени при подаче на его вход скачкообразного перепада напряжения и_вх(t). Переходная характеристика определяет процесс перехода усилителя из одного стационарного состояния в другое, когда входное воздействие скачком изменилось на некоторую величину.

Переходную характеристику h(t) подобно АЧХ обычно строят в относительном масштабе (рисунок 6), откладывая по вертикали отношение выходного напряжения в каждый момент времени t к его значению в установившемся режиме: h(t) = u_вых(t)/U_{вых 0}.

Время, в течение которого фронт нормированной ПХ нарастает от уровня 0,1 до уровня 0,9, называется временем нарастания t_нар. Часто в конце фронта выходного напряжения получается выброс, иногда с последующими затухающими колебаниями на вершине ПХ (рисунок 6). Максимальное превышение мгновенного значения напряжения над установившимся значением обозначается d и выражается в процентах. Спад верхней части нормированной ПХ в заданный момент времени обозначается через D. Измеряется в процентах от установившегося значения выходного напряжения.

Рисунок 6

Характер переходного процесса зависит от реактивных и активных элементов усилителя. Препятствуя мгновенному изменению тока (индуктивности) или напряжения (емкости), они обусловливают зависимость выходного напряжения от времени при скачкообразном изменении входного воздействия. В результате этого форма выходного сигнала отличается от формы входного, то есть возникают переходные искажения. Они относятся к разряду линейных искажений, так как вызваны наличием в схеме линейных элементов (L, C).

Переходная характеристика усилителя однозначно определяет его АЧХ и ФЧХ. Она представляет собой лишь иной метод оценки качества усилителя, называемый временным методом.

ПХ, в основном, используют для оценки искажений формы прямоугольных импульсов при их усилении.