放大电路的性能指标解析

时间:2017-01-17

放大电路(amplificaTIon circuit)是通过一个装置(为三极管场效应管)将微弱电信号不失真地方大到相应数值,从而使终端电器(继电器、仪表、扬声器)工作。判断一个放大器的好坏要通过性能指标,本文就详解放大电路及其性能指标。

放大器不可能产生能量,输出信号的能量增加实际上是直流电源提供。放大作用实质上是一种能量的控制和转换。

放大电路

性能指标

1.放大倍数—又称增益

0下标即为输出,i下标为输入,输出除以输入
放大倍数—又称增益

A˙g=I˙0U˙i电压放大电路-》Vout = A*Vin。因输入量为电压,输出量也为电压,故称电压放大。

电流放大电路-》Iout = A*Iin。因输入量为电流,输出量也为电流,故称电流放大。

互阻放大电路-》Vout = A*Iin。因输入量为电流,输出量为电压,U/I = R,故称互阻。

互导放大电路-》Iout = A*Vin。因输入量为电压,输出量为电流,I/U = G,故称互导。

A˙r量纲为电阻,A˙g量纲为电导

对于A˙u和A˙i无量纲增益,工程上常以10为底的对数增益来表示,其基本单位为贝尔(B)

平时用它的十分之一单位分贝(dB)表示:

Au(dB)=20lg|Au|(dB)

Ai(dB)=20lg|Ai|(dB)

2.输入电阻Ri

Ri=U˙iI˙i

输入电阻的大小决定放大电路总信号源获取信号的能力

对电压放大和互导放大电路,希望Ri越大越好;对电流和互阻放大电路,希望Ri越小越好

电压放大和互导放大电路

由于任何稳态信号都可以分解为正弦信号的叠加,所以放大电路常用正弦信号作为测试信号。

测定:

输入端加正弦波信号uS和电阻RS,测出输入端的电压的有效值Ui,则

3.输出电阻R0

放大电路输出电阻的大小决定了它待负载的能力。带负载能力是指当负载变化时,放大电路的输出量随负载变化的程度。

对电压和互阻放大电路,R0越小越好;对电流和互导放大电路,R0越大越好。

4.通频带fBW

当改变输入信号的频率时,放大电路的放大倍数是随之变化的,输出波形的相位也发生变化。通常用通频带来反映放大电路对于不同频率的信号的放大能力。一般情况,当大电路只适用一个特定频率范围的信号,过高或过低,放大倍数都会有大幅下降。

通频带fBW

fH对应频率成为上限截止频率,fL称为下限截止频率,通频带fBW:

fBW=fH−fL

通频带越宽,表明放大电路对信号频率的适应性越强

如果因为受放大电路通频带的限制,而使输出信号产生的失真成为频率失真,也成为线性失真,它包括幅度失真和香味失真

5.不失真输出电压Uomax

不失真输出电压是在不失真的前提下能输出的电压,即当输入电压再增大就会使输出波形产生非线性失真时的输出电压。一般以值Uomax表示,也可以用峰-峰值Uop−p表示,Uop−p=2Uomax

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