Прирост мощности - Power gain

Усиления мощности из электрической сети представляет собой отношение выходной мощности к входной мощности. В отличие от других коэффициентов усиления сигнала , таких как коэффициент усиления по напряжению и току , «коэффициент усиления по мощности» может быть неоднозначным, поскольку значение терминов «входная мощность» и «выходная мощность» не всегда ясно. Три важных выгоды мощностей работают усиление мощности , усиление мощности преобразователя и доступное усиление мощности . Обратите внимание, что все эти определения прироста мощности используют использование средних (в отличие от мгновенных) величин мощности, и поэтому термин «средний» часто опускается, что иногда может сбивать с толку.

Увеличение рабочей мощности

Прирост рабочей мощности двухпортовой сети G _P определяется как:

${\ displaystyle G_ {P} = {\ frac {P _ {\ mathrm {load}}} {P _ {\ mathrm {input}}}}}$

где

• P _load - это максимальная усредненная по времени мощность, подаваемая на нагрузку, где максимальное значение превышает импеданс нагрузки, т. Е. Нам нужен импеданс нагрузки, который максимизирует усредненную по времени мощность, подаваемую на нагрузку.
• P _input - это усредненная по времени мощность, поступающая в сеть.

Если усредненная по времени входная мощность зависит от импеданса нагрузки, необходимо взять максимум отношения, а не только максимум числителя.

Увеличение мощности преобразователя

Коэффициент усиления преобразователя в двухпортовой сети G _T определяется как:

${\ displaystyle G_ {T} = {\ frac {P _ {\ mathrm {load}}} {P _ {\ mathrm {source, max}}}}}$

где

• P _load - средняя мощность, передаваемая нагрузке.
• P _{source, max} - максимальная доступная средняя мощность на источнике

В терминах y-параметров это определение может быть использовано для получения:

${\ displaystyle G_ {T} = {\ frac {4 | y_ {21} | ^ {2} \ Re {(Y_ {L})} \ Re {(Y_ {S})}} {| (y_ {11 } + Y_ {S}) (y_ {22} + Y_ {L}) - y_ {12} y_ {21} | ^ {2}}}}$

где

• Y _L - допустимая нагрузка
• Y _S - пропускная способность источника

Этот результат можно обобщить на параметры z, h, g и y следующим образом:

${\ Displaystyle G_ {T} = {\ frac {4 | k_ {21} | ^ {2} \ Re {(M_ {L})} \ Re {(M_ {S})}} {| (k_ {11 } + M_ {S}) (k_ {22} + M_ {L}) - k_ {12} k_ {21} | ^ {2}}}}$

где

• k _xx - это параметр az, h, g или y
• M _L - значение нагрузки в соответствующем наборе параметров.
• M _S - исходное значение в соответствующем наборе параметров

_{Источник} P _{, max} может быть получен из источника только в том случае, если сопротивление нагрузки, подключенной к нему (т. Е. Эквивалентное входное сопротивление двухпортовой сети), является комплексно сопряженным импеданса источника, что является следствием теоремы о максимальной мощности .

Доступный прирост мощности

Доступный прирост мощности двухпортовой сети G _A определяется как:

${\ displaystyle G_ {A} = {\ frac {P _ {\ mathrm {load, max}}} {P _ {\ mathrm {source, max}}}}}$

где

• P _{load, max} - максимальная доступная средняя мощность на нагрузке.
• P _{source, max} - максимальная мощность, доступная от источника.

Аналогично P _{load, max} может быть получен только тогда, когда полное сопротивление нагрузки является комплексно сопряженным выходным сопротивлением сети.

Ссылки

• Конспект лекций по двухпортовому усилению мощности