深入解析：10大放大器关键性能指标与计算方法

很多朋友对于深入解析：10大放大器关键性能指标与计算方法和不太懂，今天就由小编来为大家分享，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！

放大倍数是表征放大器对信号放大能力的一个重要参数。

放大器电压放大倍数表示对信号电压的放大能力。

放大器电压放大倍数的定义是：

式中：AV为放大器的电压放大倍数;Uo为放大器的输出信号电压;Ui为放大器的输入信号电压。

重要提示

当采用上述公式计算放大器的电压放大倍数时，单位为倍。

当放大器的电压放大倍数用dB表示时(常说成是放大器的电压增益)，由下列公式来计算：

重要提示

放大器的放大倍数单位有下列两种表示方式：放大了多少倍，这种表示方式的单位为倍;用增益表示，单位是分贝(用dB表示)。

2.放大器电流放大倍数

它用来表示对信号电流的放大能力。

放大器电流放大倍数的定义为：

式中：AI为放大器的电流放大倍数;Io为放大器的输出信号电流;Ii为放大器的输入信号电流。

当采用上述公式计算放大器的电流放大倍数时，单位为倍。

当放大器的电流放大倍数用dB表示时(常说成是放大器的电流增益)，由下列公式来计算：

3.功率放大倍数

它用来表示对信号功率的放大能力。

放大器功率放大倍数的定义为：

式中：AP为放大器的功率放大倍数;Po为放大器的输出信号功率;Pi为放大器的输入信号功率。

当采用上述公式计算放大器的功率放大倍数时，单位为倍。

当放大器的功率放大倍数用dB表示时(常说成是放大器的功率增益)，由下列公式来计算：

4.多级放大器放大倍数

多级放大器中，各单级放大器的放大倍数用放大多少倍表示时，总的放大倍数为各单级放大器的放大倍数之积;各单级放大器用增益表示时，总增益为各单级放大器增益之和，单位仍然为dB。

重要提示

对于电压、电流和功率放大倍数的计算方法相同。

例如，有一个三级放大器，各级放大器的电压放大倍数均为100倍，则这个三级放大器总的电压放大倍数为100×100×100倍。

例如，某三级放大器，各级放大器的电压增益为 20 dB，则这个三级放大器总的增益为20 dB+20 dB+20 dB=60 dB。

5.放大器幅频特性

频率响应是放大器的另一个重要指标，频率响应又称频率特性，它有幅频特性和相频特性两种。

重要提示

放大器的频率响应用来表征放大器对各种频率信号的放大能力、放大特性。

频率响应具有多项具体的指标，不同用途的放大器对这项指标的要求不同。

图5-64所示是幅频特性曲线，图中x轴方向为信号的频率，y轴方向为放大器的增益。关于这一放大器的幅频特性曲线主要说明下列几点。

(1)在曲线的中间部分(中频段)增益比较大而且比较平坦。

(2)曲线的右侧(高频段)随频率的升高而下降，这说明当信号频率高到一定程度时，放大器的增益下降，而且频率愈高放大器的增益愈小。

(3)曲线的左侧(低频段)随频率的降低而下降，这说明当信号频率低到一定程度时，放大器的增益开始下降，而且频率愈低增益愈小。

重要提示

放大器的中频段幅频特性比较好，低频段和高频段的幅频特性都比较差，且频率愈高或愈低时，幅频特性愈差。

6.放大器通频带

由于放大器对低频段和高频段信号的放大能力低于中频段，当频率低到或高到一定程度时，放大器的增益已很小，放大器对这些低频和高频信号已经不存在有效放大。通过对放大器的工作频率范围做出规定，用通频带来表明放大器可以放大的信号频率范围。

图5-65是放大器通频带示意图，设放大器对中频段信号的增益为AVO，规定当放大器增益下降到只有0.707AVO(比AVO下降3 dB)时，放大器所对应的两个工作频率分别为下限频率fL和上限频率fH。

重要提示

放大器对频率低于fL的信号和频率高于fH的信号不具备有效放大能力。

放大器的通频带等于Δf=fH-fL≈fH。通频带又称放大器的频带。可以这样理解放大器的通频带，某一个放大器只能放大它频带内的信号，而频带之外的信号放大器不能进行有效的放大。

许多放大器的幅频特性曲线在中频段是不平坦的，有起伏变化，对此有相应的要求，即不平坦度为多少分贝(dB)，如图5-66所示。

7.放大器的相频特性

放大器的相频特性用来表征放大器对不同频率信号放大后，对它们相位改变的情况，即不同频率下的输出信号与输入信号相位变化程度。放大器的相频特性不常用。

图5-67所示是放大器的相频特性曲线，图中x轴方向为信号的频率，y轴方向为放大器对输出信号相位的改变量。

放大器对中频段信号不存在相移问题，而对低频和高频信号要产生附加的相移，而且频率愈低或愈高时，相移量愈大。

重要提示

不同的用途对放大器的相频特性要求不同，有的要求相移量很小，有的则可以不作要求。例如，一般的音频放大器对相频特性没有严格的要求，而在彩色电视机的色度通道中，若放大器产生相移，将影响彩色的正常还原。

8.放大器幅度失真

重要提示

失真度是放大器的一项重要指标。放大器的失真度用来表征放大器在放大信号过程中，对信号产生非线性畸变的程度。

放大器通常放大电路的输入信号，其是多频率信号，如果放大电路对信号的不同频率分量具有不同的增益幅值或者相对相移发生变化，就使输出波形发生失真，前者称为幅度失真，后者称为相位失真，两者统称为频率失真。

图5-68是幅度失真示意图，这是放大过程中所需要的失真。

9.放大器相位失真

图5-69是相位失真示意图。

重要提示

频率失真是由电路的线性电抗元件引起的，故又称线性失真，其特征是输出信号中不产生输入信号中所没有的新的频率分量。

10.放大器非线性失真

非线性失真亦称波形失真、非线性畸变。放大器在放大信号时，在放大器对信号产生幅度的失真过程中，还会对信号的变化规律产生改变，这就是放大器的非线性失真，具体表现为放大器输出信号与输入信号不成线性关系，使输出信号中产生新的谐波成分，改变了原信号频谱。图5-70是放大器产生非线性失真的示意图。

重要提示

从图5-70中可以看出，输入放大器的是标准正弦信号，它的正半周和负半周幅度大小相等，而从放大器输出的信号已经不是一个标准的正弦信号，负半周信号幅度大于正半周信号的幅度(称这种失真为大小头失真)，或是其他形式的失真(如正半周波形被削去一截，称为削顶失真)，这就是不需要的失真，称为非线性失真。