放大器的定义和主要参数

1.2放大器

放大器定义和特性

放大器又叫放大电路，英文是AMPLIFIER，有一个输入端和一个输出端。
既能够把电压信号放大，也能够把电流信号放大，和选择的放大器类型有关。
放大器直观的感觉就是输入端输入一个信号幅度比较小的信号，输出端输出一个信号幅度比较大的信号。

放大器输出结果必须保证是不失真的线性放大。

放大器定义： 输入信号用Xi表示，输出信号用Xo表示，若是A=Xo/Xi 这样的电路就叫放大电路或者放大
器.A 是放大器的增益或放大倍数

理想放大器增益，根据定义Xo是Xi的A倍，随着Xi的无限增大，Xo也无限增大。

实际放大器增益，实际上，三极管的集电极达到饱和状态以后，即Xo就不会变了，也就是此时不管输入Xi
怎么变 输出都不会变了。即一开始放大效果好，而后逐渐趋于平缓.

 

放大器主要参数：

增益
输入电阻
输出电阻
带宽

先看增益

增益类型：
电压增益
Av=Vo/Vi 即 电压增益等于放大器的输出电压/放大器的输入电压，对应的放大器叫电压放大器

电流增益
Ai=Io/Ii 即 电流增益等于放大器的输出电流/放大器的输入电流，对应的放大器叫电流放大器

互阻增益
Ar=Vo/Ii 即 互阻增益等于放大器的输出电压/放大器的输入电流，对应的放大器叫互阻放大器
互导增益
A=Io/Vi 即 互导增益等于放大器输出的电流/放大器输入的电压，对应的放大器叫互导放大器

 

增益表示的方法，分贝法

电压增益Av(dB)=20log(|Av|) //以10为底
电压增益值用分贝表示法等于20乘以以10为底倍数的对数的绝对值。

电流增益Ai(dB)=20log(|Ai|) //以10为底
电流增益值用分贝表示法等于20乘以以10为底倍数的对数的绝对值。

功率的增益，先定义一下功率增益=输出功率/输入功率=输出电流*输出电压/输入电压*输入电流

功率增益Ap(dB)=10log(Ap)

为何要用分贝法来表示增益呢？ 直接用多少倍这种直观的描述很差吗？是由于有时候增益值可能很大
好比100000000倍，这种不利于书写和传播，以10为底取一下对数，结果就会小不少。这个道理就和为什
么计算机咱们有时候用二进制表示数，有时候用十六进制表示同样。

分贝表示法和放大倍数是能够换算的，哪一种方便用哪一种。

为何要有绝对值？

昨天看了哈尔滨工业大学的电工学的MOOC知道，选定了参考点以后，电位值是有多是负的，电压也有可
能是负的，因此增益值就有多是负的，为了让log函数的定义域有意义，因此要对增益倍数取绝对值。

 

而后是放大器的输入电阻

 

Vsig是一个电压信号源，能够当作是传感器的输出。

输入电阻是把放大器当作是负载，Vsig当作是一个电压源，Rsig看做是传感器的内阻。

放大器输入电阻的定义
Ri=Vi/Ii
放大器输入电阻等于放大器输入电压/放大器输入电流
输入电阻的大小表明放大器从输入源取得信号的能力 彻底不懂这句话。

计算输入电阻是把放大器当作一个等效电阻Ri和Rsig串联。

Rsig是信号源的内阻

 

为了说明输入电阻的做用，又引入 源电压增益 这个概念
顾名思义，就是信号源的电压增益

Avs=Vo/Vsig 放大器输出电压/信号源两端的电压

由于Vi=IRi=(Vsig/(Ri+Rsig))Ri

因此Vi/Vsig=Ri/(Ri+Rsig)

根据定义Avs=Vo/Vsig=(Vi/Vsig)*(Vo/Vi)
而Vi/Vsig=Ri/(Ri+Rsig)，Vo/Vi=Av
因此Avs=(Ri/(Ri+Rsig))*Av

Ri/(Ri+Rsig)这个值的取值范围是大于0小于1的一个数。因此Avs是小于Av的。

为了让Avs尽量接近Av，必须让Ri远远大于Rsig，这样，Rsig就能够忽略不计，而后Ri/(Ri+Rsig)
的值接近于1，因此Avs就接近于Av了。

其实上面这些公式理解起来也很简单，其实就是初中物理学习过的，两个电阻串联，阻大压大。