放大电路的性能指标

-
Ui
Uo
-
-
-
中频段
U o Ro I o
0 U s RL
通常希望Ro愈小愈好
上一页
返回
下一页
4. 通频带
放大倍数在高频和低频段分别下降至中频放大倍
的0.707倍时所包括的频率范围,用BW表示.
Avm
Av 0.707Avm
BW
O
放大电路的通频带
上一页
f
返回
下一页
5. 非线性失真系数
上一页
返回
2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标
放大的概念
放大电路 性能指标
一、放大的基本概念
放大的本质: 是实现能量的控制和转换， 放大作用: 是小能量对大能量的控制作用
放大的对象: 是变化量
电子放大电路的基本特征: 是功率放大 放大电路的核心元件: 能够控制能量的元件 如晶体管和场效应管
返回
下一页
-
Ui
Uo
RL
-
-
-
无明显失真的最大输出电压(或电流) 一般指电压的有效值,以Uom (或Iom )表示.
上一页
返回
下一页
7. 最大输出功率与效率
输出功率:无明显失真时的最大输出功率,用Pom表示 效率:
Pom PV
PV为直流电源消耗的功率
除以上几个主要技术指标,针对不同场合,还可能 提出其他一些指标,如电源容量,抗干扰能力等,
2. 输入电阻
Rs Ii
+ 正弦测 ~ Us 试电压 + Ui 放大 Ri 电路
Io Ro + U´o ~ +
Uo
-
RL

信号放大电路
1.3
输出电阻
放大电路的主要性能指标
对于负载RL 来说， 放大器相当于一个有内阻的信号源，根据戴维南定理， 输出电阻Ro 应为
可见， Ro 越小， 负载电阻RL 变化时输出电压的变化越小， 称放大电路的 带负载能力越强。
1.4
通频带
信号放大电路
放大电路的主要性能指标
由于放大电路中不可避免地存在 电抗元件（如电容） ， 因此其 电压增益通常只在一个有限的信 号频率范围内保持基本不变， 而 当信号频率较低或较高时， 其电 压增益都会下降。图所示为某放 大电路的电压增益与信号频率的 关系曲线， 称为幅频特性曲线。
电路与电子技术
电路与电子技术
信号放大电路
放大电路的主要性能指标
信号放大电路
1.1
放大倍数
１.电压放大倍数
放大电路的主要性能指标
电压放大倍数定义为输出电压与输入电压之比， 若不考虑放大电路中的电 抗因素， 则
某些情况下还要用到源电压放大倍数Aus ， Aus 定义为输出电压与信号源 电压之比
信号放大电路
1.1
放大倍数
１.电流放大倍数
放大电路的主要性能指标
电流放大倍数定义为输出电流与输入电流之比， 若不考虑放大电路中的电 抗因素， 则
工程上常用分贝（dB） 来表示放大倍数的大小， 则
信号放大电路
1.2Leabharlann 输入电阻放大电路的主要性能指标
对于信号源来说， 放大器相当于一个负载， 这个等效负载电阻就是放大器 的输入电阻Ri ， 即从放大器输入端看进去的等效电阻。由图可知， 输入电 阻Ri 应为

ሶ = ෍ 20
ሶ
20 ሶ = 20 1
=1
3.单级放大器频率特性
下限频率fL
上限频率fH
通频带BW = fH - fL≈fH
4.两级相同放大器的幅频率特性
绘制多级放大电路的
频率特性曲线时，只要将
各级对数频率特性在同一
横坐标上频率所对应的电
压增益相加，即为幅频特
性。
5.两级相同放大器的相频率特性
绘制多级放大电路的相
频特性曲线时，只要将各级
对数频率特性在同一横坐标
上频率所对应的相位差相加
，即为相频特性。
多级放大电路组成及耦合方式
2.6.1 多级放大电路组成及耦合方式
一、多级放大电路的组成
多级放大电路的组成框图如图所示，第一级的输入为电路总的输入，前级输出
工作点的相互影响。
直接耦合的两级共射放大电路
常用的解决电路形式
（a）
（b）
（a）采用电阻Re2提高VT2发射极电位，从而提高VT1集电极电位，避免
VT1进入饱和区。
（b）采用电阻R、稳压管VZ构成稳压电路，提高VT2发射极电位，从而
提高VT1集电极电位，避免VT1进入饱和区。
常用的解决电路形式
（c）
=
(−1)
总电压放大倍数为：
1 2

AU =
=
∙
∙⋯
= AU1 ∙ AU2 ∙ ⋯ ∙ AUN
1
1 1
(−1)
二、多级放大电路的级间耦合方式
多级放大器级间耦合方式一般有：阻容耦合，变压器耦合，直接耦合三种。
1.阻容耦合
前级输出信号通过电容、下
级输入电阻，传递到下一级的连

U O1 RO ( 1) RL UO 2
U S U O1 ;
uS RS
Ro
US
Uo1 Ro
RL UO 2 U O1 RO RL
Au
US
RL
Uo2
U O1 U O1 RO RO ( 1) RL 1 UO2 UO2 RL
4 通频带BW
——描述放大电路对不同频率信号的放大能力。 放大倍数随频率变化的曲 线——幅频特性曲线 3dB 低 频 区 中频区 高 频 区
放大的实质：小能量对大能量的控制。
xi
放 大 器
xo 负
载
由小能量的输入信号去控制放大电路中的直流 电源，使之输出较大的能量，然后推动负载。
放大电路的核心器件：BJT或FET。 例： 扩音系统
放大的基 本特征： 功率放大
信 号 提 取
电 压 放 大
功 率 放 大
放大的前提： 不失真
基本放大电路及其模型
iO
uS RS Au
注意： 计算输出电阻时必须将独立 信号源置零并保留内阻。 输出电阻与负载无关。
uo
u O 输出电阻的定义式：R u 0 S O iO R L
方法2：测量法 （1） 将负载开路，测量开路（空载）输出电压UO1。 （2） 在输出端接入一个已知负载，测输出电压UO2。 （3） 计算。
IBQ VCC U B EQ Rb 12 0.7 ( ) mA 280 40 A
ICQ b IBQ = (50 0.04) mA = 2 mA UCEQ = VCC – ICQ Rc = (12 2 3)V = 6 V
估算静态工作点的步骤：
（1） 画出直流通路。出IB、IC、UBE、UCE。 （2） 列输入（出）回路的压方程。< IC=βIB >

功放电路性能指标及测试方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March1. 功放电路性能指标及测试方法功率放大器的性能指标很多，有输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗、阻尼系数等，其中以输出功率、效率、频率响应、输入灵敏度、信噪比等项目指标为主。

配备必要的仪器仪表主要有：音频信号发生器、音频毫伏表、示波器、失真度测量仪等。

（1）输出功率是指功放输送给负载的功率，以瓦（W ）为基本单位。

功放在放大倍数和负载一定的情况下，输出功率的大小由输入信号的大小决定，包括最大输出功率和额定输出功率两种。

额定输出功率：指在一定的谐波失真指标内，功放输出的最大功率。

应该注意，功放的负载和谐波失真指标不同，额定输出功率也随之不同。

通常规定的谐波失真指标有1%和10%。

由于输出功率的大小与输入信号有关，通常测量时给功放输入频率为1KHz 的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值o U ，此时功放的输出功率o P 可表示为 ：2o o =LU P R （4-1-4） 式中L R 为等效负载的阻抗。

这样得到的输出功率，实际上为平均功率OAV P 。

当输入信号幅度逐渐增大时，功放开始过载，波形削顶，谐波失真加大。

谐波失真度为10%时的平均功率，称为额定输出功率，亦称最大有用功率或不失真功率。

最大输出功率：在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。

额定输出功率和最大输出功率是我国早期功放产品说明书上常用的两种功率。

通常最大输出功率是额定功率的2倍。

2LUom Pom R （4-1-5） 其中，Uom 为放大器的最大输出电压有效值。

功放电路功率测量线路如图4-1-4所示，示波器用于监视波形失真之用，MV 表示音频毫伏表，L R 是负载电阻，O U 、I U 分别表示输出和输入信号电压。

1. 功放电路性能指标及测试方法功率放大器的性能指标很多，有输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗、阻尼系数等，其中以输出功率、效率、频率响应、输入灵敏度、信噪比等项目指标为主。

配备必要的仪器仪表主要有：音频信号发生器、音频毫伏表、示波器、失真度测量仪等。

（1）输出功率是指功放输送给负载的功率，以瓦（W ）为基本单位。

功放在放大倍数和负载一定的情况下，输出功率的大小由输入信号的大小决定，包括最大输出功率和额定输出功率两种。

额定输出功率：指在一定的谐波失真指标内，功放输出的最大功率。

应该注意，功放的负载和谐波失真指标不同，额定输出功率也随之不同。

通常规定的谐波失真指标有1%和10%。

由于输出功率的大小与输入信号有关，通常测量时给功放输入频率为1KHz 的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值o U ，此时功放的输出功率o P 可表示为 ：2o o=LU P R （4-1-4） 式中L R 为等效负载的阻抗。

这样得到的输出功率，实际上为平均功率OAV P 。

当输入信号幅度逐渐增大时，功放开始过载，波形削顶，谐波失真加大。

谐波失真度为10%时的平均功率，称为额定输出功率，亦称最大有用功率或不失真功率。

最大输出功率：在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。

额定输出功率和最大输出功率是我国早期功放产品说明书上常用的两种功率。

通常最大输出功率是额定功率的2倍。

2LUom Pom R （4-1-5） 其中，Uom 为放大器的最大输出电压有效值。

功放电路功率测量线路如图4-1-4所示，示波器用于监视波形失真之用，MV 表示音频毫伏表，L R 是负载电阻，O U 、I U 分别表示输出和输入信号电压。

图4-1-4 输出功率测试电路测量过程：由信号发生器输出一个0.755V(0DB)的1KHZ 正弦信号，送入功放的线路输入口；或由音频信号发生器输出一个0.35V(-67DB)的1KHZ 正弦信号，送入功放的话筒口，缓慢开大功放的相应音量旋钮，观察示波器的输出波形刚好不失真时，停止调节音量钮。

15
7、最大输出功率Pomax和效率η
三极管是一个能量控制器件，它能通过三极管的 控制作用，把直流电源提供的能量转换成交流电能输 出。所以，放大电路的最大输出功率，就是在输出信 号不失真时，放大电路向负载提供的最大交流功率， 用Pomax来表示。 规定放大器的最大输出功率与直流电源提供的 功率之比叫做放大器的效率η。效率越高．在交流输 入信号的控制下，能量转换能力就越强。
RL ' Uo RL ro
11
实验分析时，在保持输人信号不变的前提下，分别测出放
），输出电 '和 U 大电路输出端开路和加载(接时的电压 U
o
阻可由下式来决定
3、最大输出幅度
U ro 。o 1 RL Uo
在不失真情况下，放大电路的最大输出电压或电流的大
2.1.2 放大电路的主要指标
放大电路的性能指标可以衡量一个放大器性能 的好坏和特点。性能指标主要包括放大倍数(或 增益)、输人电阻、输出电阻、通频带等。 由于放大电路可以看成是一个有源四端双口网 络，为讨论放大电路的性能指标，将放大电路的 等效网络重画于图2—2中，并按双口网络的一般 约定画出了电流的方向和电压的极性，同时假定 输入信号为正弦波，图中的电流和电压均采用向 量表示。这样，我们就可以由这个网络的端口特 性来描述放大电路的性能指标。
4
图2-2 放大电路示意图
5
1、放大倍数(或增益)
为衡量放大电路的放大能力，规定不失真时的输出量与 ，或称为增益， 输入量的比值叫做放大电路的放大倍数 A 即：
X o A X i
根据输入量和输出量的不同．可以有以下四种增益的定 义方法。 1) 电压放大倍数
U A o A uu u U i

多级放大电路的性能指标
单级放大器的电压放大倍数是有限的，在很多场合必需要有比较大的放大量，如微伏级的电视信号要放大到上百或几百伏以上时，就要有上百或几百万倍以上的电压增益。

所以需要多级放大器连接起来。

要把多级放大器连接起来，主要应解决各级之间的连接问题。

1．级间耦合(级间连接): 级间的连接原则：
① 静态时各级都应有合适的静态工作点，且相互不影响；② 动态时信号能实现畅通有效的传递。

阻容耦合：
阻容耦合的优缺点：
优点：电路简洁，且各级之间的静态工作点互不影响，在多级放大器中应用广泛。

缺点：由于采纳了电容耦合，所以不能放大直流信号或频率较低的信号，从频率特性上讲，低频响应较差，且不便于集成化。

直接耦合：
从电路图看各级也可以有合适的静态工作点和直接耦合信号。

其优点是低频特性好，可以放大变化缓慢的或直流信号，易于集成化。

缺点是各级静态工作点相互影响，分析、设计和调试较困难；并且还存在零点漂移问题。

变压器耦合：
优点：各级静态工作点互不影响，能实现阻抗变换。

缺点：频率特性不好，且特别笨重。

光电耦合：
抗干扰力量强，数字电路中应用广泛。

电压放大倍数
电压放大倍数反映了放大电路的放大能力。
•
•
输入电压 I i
Io
+
Rs
•
• + Ui
U s-
-
放
大 Ro
´ Ri
电 路
•+
Uo-
+
•
Uo
-
输出电压 RL
基本放大电路的性能指标
输入电阻Ri
输入电阻是从放大电路输入端看进去的等效电阻。
•
•
输入电流
Ii
Io
+
Rs
•
• + Ui
U s-
-
放
大 Ro
输入电阻Ri 输入电阻大一些好还是小一些好？
Ii
若信号源为电流源
输入电阻越小,放大电
I s ~ Rs Ui
Ri
路所得到的输入电流Ii
越接近信号源电流IS。
因此, 输入电阻小一些
好。
基本放大电路的性能指标
输出电阻RO
从放大器输出端看进去的戴维宁等效电阻。 •
•
Ii
Io
+
Rs
•
• + Ui
U s-
´ Ri
电 路
•+
Uo-
+
•
Uo
RL
-
输入电压
基本放大电路的性能指标
输入电阻Ri 输入电阻大一些好还是小一些好？
Rs I i
若信号源为电压源 输入电阻越大,从信号
Us ~
Ui
Ri
源获取的电流越小,放 大电路所得到的输入
电压Ui越接近信号源
电压Us。因此, 输入

功率放大电路的主要技术指标引言功率放大电路是电子设备中非常重要的一个模块，用于将低功率信号放大为高功率信号。

功率放大电路被广泛应用于音频放大器、射频放大器、激光放大器等领域。

本文将介绍功率放大电路的主要技术指标，包括输出功率、增益、效率、线性度等方面。

输出功率输出功率是功率放大电路的最重要的一个指标之一。

它表示电路能够输出的最大功率。

输出功率通常以瓦特（W）为单位表示。

在功率放大电路中，输出功率可以通过测量输出电流和输出电压来计算得到。

输出功率也可以表达为负载电阻和电源电压之间的关系。

输出功率的大小直接决定了电路的功率放大能力，通常需要根据具体应用需求进行选择。

增益增益是衡量功率放大电路放大能力的指标之一。

它表示输入信号经过电路放大后的倍数。

增益可以以电压增益（Voltage Gain）和功率增益（Power Gain）来表示。

电压增益是输出电压与输入电压的比值，通常以分贝（dB）来表示。

功率增益是输出功率与输入功率的比值。

增益越大表示电路放大能力越强。

效率效率是功率放大电路的另一个重要技术指标。

它表示电路的输出功率与输入功率之间的比值。

功率放大电路的功率放大过程会有一定的能量损耗，这些能量损耗会以热量的形式释放出来。

因此，效率越高表示功率放大电路转化输入功率为输出功率的能力越高。

线性度线性度是衡量功率放大电路非线性失真程度的指标。

当输入信号的幅度较小时，功率放大电路可以保持信号的线性放大，即输出信号与输入信号之间的比例关系保持不变。

然而，当输入信号的幅度较大时，功率放大电路可能会出现非线性失真，即输出信号与输入信号之间的比例关系发生变化。

线性度可以通过测量信号的失真度或者谐波失真度来评估。

噪声噪声是功率放大电路中的一个重要问题。

噪声是指电路中非期望的、随机的、无规律的信号。

功率放大电路中的噪声可以来自于电阻、晶体管等器件的内部噪声，也可以来自于外部干扰。

噪声可以通过测量信噪比来评估。

提高功率放大电路的信噪比是关键的设计要求之一。

放大电路的功能及性能指标
一、放大电路功能简介
放大电路的功能是将微弱的电信号（电压、电流或功率、）放大到所需要的数值，从而使电子设备的终端执行元件（如继电器、仪表、扬声器等）有所动作或显示。

放大电路的放大作用是针对变化的信号量而言。

信号放大所增加的能量是由直流电源供应的，放大电路是在输入信号的掌握下把直流电源的能量转换成输出信号能量的装置。

二、放大电路的性能指标
1. 放大倍数Au(或Ai）：输出变化量幅值与输入变化量幅值之比，或二者的正弦沟通值之比，用以衡量电路的放大力量。

2 .输入电阻Ri：从输入端看进去的等效电阻，反映放大电路从信号源索取电流的大小。

3. 输出电阻Ro：从输出端看进去的等效输出信号源的内阻，说明放大电路的带负载力量。

4. 最大不失输出电压Uom：未产生截止失真和饱和失真时，最大输出信号的正弦有效值（或峰值）。

5. 下限、上限截止频率fL和fH，通频带fbw：均为频率响应参数，反映电路对信号频率的适应力量。

6. 最大输出功率Pom和效率η：衡量在输出波形基本不失真状况下负载能够从电路获得的最大功率，以及电源为此应供应的功率。

音频放大电路的性能评估和指标音频放大电路是现代音频系统中不可或缺的组成部分，其性能的评估和指标的确定对于提供高质量音频输出至关重要。

本文将探讨音频放大电路的性能评估和指标，并探讨如何衡量和优化这些指标。

在评估音频放大电路的性能时，有几个主要的指标需要考虑：频率响应、失真、信噪比、动态范围和输出功率。

首先，频率响应被用来描述音频放大电路对频率的响应能力。

良好的音频放大电路应该能够实现平坦的频率响应，在整个听觉范围内都能保持相同的增益。

频率响应通常以分贝（dB）为单位来表示，频率响应图可以帮助我们直观地了解电路在不同频率下的响应情况。

失真是音频放大电路性能的另一个重要指标。

失真是指电路输出信号与输入信号之间的差异。

常见的失真类型有谐波失真、交叉失真和互调失真等。

谐波失真是最常见的失真类型，它是指电路输出信号中包含比输入信号频率高的倍数频率成分。

良好的音频放大电路应该尽量减少各种失真，并保持尽可能高的信号还原度。

信噪比是衡量音频放大电路噪声性能的指标。

信噪比是指输出信号与输入信号之比中的信号部分与噪声部分之比。

较高的信噪比意味着较少的噪音干扰，可以提供更清晰和真实的音频输出。

动态范围是指音频放大电路能够处理的最大信号幅度范围。

动态范围决定了音频系统可以提供的音频信号的最大幅度，以及在最大幅度下是否有明显的失真。

较高的动态范围意味着较大的可用音频范围和更好的音频细节还原。

输出功率是指音频放大电路能够输出的最大功率。

较高的输出功率意味着音频放大电路可以为音频系统提供更大的音量和更强的驱动能力。

输出功率通常以瓦特（W）为单位来表示。

除了上述几个主要的指标外，还有一些次要的指标也值得考虑。

其中，输入阻抗和输出阻抗是两个重要的指标。

输入阻抗是指音频放大电路对输入信号源的阻力，较高的输入阻抗可以最大限度地减小信号源的输出干扰。

输出阻抗是指音频放大电路对输出负载的阻力，较低的输出阻抗可以保证输出信号的稳定性和一致性。