电压放大器的考虑因素

本文应用文章的目的是,旨在帮助不是功率放大器专家的人员了解放大器的基本参数,从而正确选择适用于测试和实验的放大器设备。简单地说,放大器的作用是将信号的大小以一定倍数放大,当信号源不能产生足够用于当前任务的输出电平时,放大器是必需的。要选择合适的放大器,了解一些不同的参数以及它们对性能的影响是非常重要的。要了解的最重要的参数是......


  • 增益

  • 带宽(BW)

  • 转换率(SR)

  • 总谐波失真(THD)

  • 输入阻抗

  • 电流限制


理解这些参数,并认识到每个参数如何影响性能,将有助于放大器选择过程。

  1. 增益
    增益是放大器输出与输入之比。以电压放大器为例,如果信号为1V,放大器的增益为50倍,则输出为50 V。需要注意的是与此同时,信号的电流或功率也可以放大。通常,电压放大器也会提供电流输出,了解最大输出电压以及最大电流很重要。有关更多信息,请参阅限流部分。
    增益可以以“倍数”或“dB”来表示,对于电压增益来说GdB=20 x lgG倍数。使用dB表示增益的好处是,当增益较大时,dB形式的数字较小,方便使用(例如5000倍等效于80dB)。

  2. 带宽(BW)
    带宽是指信号能够通过放大器的频率。随着信号频率的增加,放大器必须响应更快,此时往往受其设计限制。了解低频率限制是很重要的,因为许多应用需要在直流偏置下操作;通常,低频率对于能够以0Hz或DC运行的放大器来说并不是问题。
    随着频率增加,当超过某一频率时,输出电压会缓慢下降。带宽的典型定义是,放大倍数降低-3dB时的频率,也被称为3dB带宽。还有一种带宽表示形式是0.1dB带宽,即放大倍数降低-0.1dB时的带宽。0.1dB带宽更能表征放大器“满电压/功率”的频率范围,因此更为重要。电压、频率和放大倍数的曲线直观的体现这一指标,因此选型时一定要求放大器厂商提供该曲线。下图是TEGAM放大器的增益(红色)和最大输出电压(蓝色)随频率变化的曲线。

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2018年8月9日 12:58

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