Medição e instrumentação
Calculando as métricas de linearidade e distorção para desempenho do amplificador
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O desempenho do amplificador é frequentemente avaliado com base em suas características de linearidade e distorção.A medição precisa dessas métricas ajuda na concepção e seleção de amplificadores adequados para aplicações específicas.Este artigo explica conceitos e métodos principais usados para avaliar linearidade e distorção do amplificador.
Compreender a Linearidade
Linearidade refere-se à capacidade de um amplificador produzir uma saída diretamente proporcional à sua entrada. Um amplificador linear mantém a fidelidade do sinal de entrada sem introduzir harmônicos adicionais ou produtos de intermodulação. A medida mais comum de linearidade é a Distorção Harmonica Total (THD)].
Medindo Distorção
As métricas de distorção quantificam o desvio do sinal de saída da versão amplificada ideal da entrada. As métricas-chave incluem:
- Distorção harmônica total (THD): Mede a soma dos componentes harmônicos em relação à frequência fundamental.
- Distorção de intermodulação (IMD): Avalia a criação de novas frequências quando múltiplos sinais são amplificados.
- Interceptos de segunda ordem e terceira ordem (IP2, IP3): Usado para avaliar a linearidade em diferentes níveis de sinal.
Calculando a Métrica
Os cálculos envolvem normalmente analisar o sinal de saída com um analisador de espectro ou equipamento semelhante. Para THD, o processo inclui medir a amplitude das frequências harmônicas e expressá-las como uma porcentagem do fundamental. A distorção de intermodulação é calculada aplicando dois ou mais sinais e medindo os produtos de intermodulação resultantes.
Essas medições ajudam a determinar os limites de linearidade de um amplificador e identificar o início de distorção significativa.A avaliação adequada garante que o amplificador funcione de forma confiável dentro de sua faixa de operação especificada.