Liniowość wzmacniacza oznacza, że w pewnym zakresie wartości sygnału wejściowego sygnał wyjściowy jest do niego proporcjonalny. W praktyce zapisuje się to jako zależność typu Uwy = k · Uwe (dla ustalonej konfiguracji i wzmocnienia). Zakres liniowości to taki przedział amplitud, w którym ta proporcjonalność jest spełniona z akceptowalnym błędem, zanim pojawi się nasycenie, obcinanie lub zauważalne zniekształcenia.
Dlatego do wyznaczenia zakresu liniowości należy mierzyć napięcie wejściowe oraz napięcie wyjściowe. Procedura jest koncepcyjnie prosta: zwiększa się stopniowo poziom sygnału wejściowego (np. z generatora) i obserwuje, czy napięcie wyjściowe rośnie proporcjonalnie. Gdy wzrost przestaje być proporcjonalny (pojawia się "spłaszczenie" charakterystyki, obcinanie na oscyloskopie, wzrost zniekształceń), uznaje się, że przekroczono granicę obszaru liniowego.
Dlaczego pozostałe pary wielkości są błędne?
- "Napięcie wyjściowe i częstotliwość" dotyczy raczej badania charakterystyki częstotliwościowej (pasmo przenoszenia) niż liniowości amplitudowej. Zmiana częstotliwości może wpływać na wzmocnienie, ale sama nie definiuje, czy układ pracuje liniowo względem amplitudy.
- "Napięcie wejściowe i moc wyjściową" wprowadza zależność od obciążenia (rezystancji, charakteru impedancji). Moc nie jest wielkością podstawową do oceny liniowości przenoszenia; dwa różne obciążenia dadzą inną moc przy tym samym napięciu, co zaciemnia ocenę liniowości.
- "Napięcie wyjściowe i napięcie zasilania" opisuje ograniczenia wynikające z zasilania (maksymalny swing wyjścia, headroom), ale nie pozwala wyznaczyć relacji wejście–wyjście. Zasilanie jest warunkiem pracy, a nie wielkością opisującą charakterystykę przenoszenia.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli pada hasło "zakres liniowości wzmacniacza", myśl o wykresie wyjście w funkcji wejścia. To automatycznie prowadzi do pary pomiarowej: napięcie wejściowe i napięcie wyjściowe.
