放大器的基本特性

2021-04-29 16:25:13      点击:

放大器的增益


增益是指放大器能在多大程度上增大信号的幅值。该参数常用分贝(dB)来度量。 用数学语言来说,增益等于输出幅值除以输入幅值。

放大器的输出动态范围


输出动态范围,常用dB为单位给出,是指最大与最小有用输出幅值之间的范围。因为最低的有用幅值受限于输出噪声,所以称之为放大器的动态范围。

放大器的带宽与上升时间


(1)放大器的带宽(BW)常定义为低频与高频半功率点之间的差值。因而也就是常说的-3dB BW。有时也定义在其它的响应容差下的带宽 (-1dB,-6dB等等。)。举例来说,一个好的音频放大器的-3dB带宽将在二十赫兹到两万赫兹左右(正常人的听觉频率范围)。

(2)放大器的上升时间是指当阶跃信号输入时,输出端由其最终输出幅度值10%变化到90%时所化的时间。

放大器的理想频率特性


增益为常数,相移与频率成正比。即放大器对不同频率的信号具有相同的放大量,并且对任何频率的信号的相移均为零。

放大器的建立时间与失调


是指输出幅值建立于最终幅值的某个比值(比如0.1%)以内时所花的时间。

放大器的效率


效率用来量度多少输入能量是应用于放大器输出的。甲类(A类)放大器效率十分低下,约在10-20%之间,最大不超过25%。现代甲乙类(AB类)放大器一般效率都在35-55%之间,理论值可达78.5%。有报道说商用的丁类(D类)放大器的效率可高达97%。放大器的效率限制了总功耗中有用部分所占的比例。注意,效率越高的放大器散热量越小,通常在几个瓦特的设计中也无需风扇。

放大器的回转率


回转率(slew rate)是指输出电压变量的变化率,常定义为伏特/每秒(或微秒)。

放大器的噪声系数


是对在放大过程中引入噪声多少的一个量度。噪声是电学器件和元件中不受欢迎却无法避免的。噪声由放大器零输入时输出的分贝或输出电压峰值来度量。也可由输入信号和输出信号的信噪比差值确定,输出信号信噪比恶化了多少dB,则该放大器的噪声系数就是多少dB。

放大器的线性度


理想放大器应当是完全线性器件,但是实际的放大器仅在某些实际限制下是线性的,其他情况下均会出现失真。当驱动放大器的信号增大后,输出也随之增大,直到达到某个电压值,使得放大器的某部分达到饱和从而不能再增大输出了,称之为“截止失真”(削顶失真、削峰失真)。同样的,存在着“饱和失真”(削底失真)。失真的原因与晶体管的特性以及静态工作点的选择密切相关。