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放大器的基本特性

大多數(shù)放大器的特性可以由一系列的參數(shù)來描述。

增益

增益是指放大器能在多大程度上增大信號的幅值。該參數(shù)常用分貝（dB）來度量。用數(shù)學語言來說，增益等于輸出幅值除以輸入幅值。（對功率放大器而言，用分貝表示的增益可以由此關(guān)系式計算：G(dB)=10log(Pout/Pin)(Electrical)）。

理想頻率特性

放大器對于不同的頻率有不同的轉(zhuǎn)換倍率，一個放大器會有最佳的放大波段，即聽音樂時調(diào)整的EQ.

輸出動態(tài)范圍

輸出動態(tài)范圍，常用dB為單位給出，是指最大與最小有用輸出幅值之間的范圍。因為最低的有用幅值受限于輸出噪聲，所以稱之為放大器的動態(tài)范圍。

帶寬與上升時間

放大器的帶寬（BW）常定義為低頻與高頻半功率點之間的差值。因而也就是常說的-3dB BW。有時也定義在其它的響應容差下的帶寬（-1dB，－6dB等等。）。舉例來說，一個好的音頻放大器的－3dB帶寬將在二十赫茲到兩萬赫茲左右（正常人的聽覺頻率范圍）。

放大器的上升時間是指當階躍信號輸入時，輸出端由其最終輸出幅度值10%變化到90%時所用的時間。對于高斯響應系統(tǒng)（或一個簡單的RC振蕩回路），上升時間大約可以表達為：

建立時間與失調(diào)

是指輸出幅值建立于最終幅值的某個比值（比如0.1%）以內(nèi)時所花的時間。

壓擺率

壓擺率（slew rate）是指輸出電壓變量的變化率，常定義為伏特/每秒（或微秒）。

噪聲系數(shù)

是對在放大過程中引入噪聲多少的一個量度。噪聲是電學器件和元件中不受歡迎卻無法避免的。噪聲由放大器零輸入時輸出的分貝或輸出電壓峰值來度量。也可由輸入信號和輸出信號的信噪比差值確定，輸出信號信噪比惡化了多少dB，則該放大器的噪聲系數(shù)就是多少d 5

效率

效率用來量度多少輸入能量是應用于放大器輸出的。甲類（A類）放大器效率十分低下，約在10-20%之間，最大不超過25%?，F(xiàn)代甲乙類（AB類）放大器一般效率都在35-55%之間，理論值可達78.5%。有報道說商用的丁類（D類）放大器的效率可高達97%。放大器的效率限制了總功耗中有用部分所占的比例。注意，效率越高的放大器散熱量越小，通常在幾個瓦特的設(shè)計中也無需風扇。

線性度

理想放大器應當是完全線性器件，但是實際的放大器僅在某些實際限制下是線性的，其他情況下均會出現(xiàn)失真。當驅(qū)動放大器的信號增大后，輸出也隨之增大，直到達到某個電壓值，使得放大器的某部分達到飽和從而不能再增大輸出了，稱之為“截止失真”（削頂失真、削峰失真）。同樣的，存在著“飽和失真”（削底失真）。失真的原因與晶體管的特性以及靜態(tài)工作點的選擇密切相關(guān)。

有些放大器在設(shè)計中通過某種可控途徑來解決這個問題，即以犧牲增益為代價換取較小的失真。其結(jié)果是一種補償效應，即（如果放大器是音頻放大器的話）大大減少聽起來不悅耳的聲音。對于這些放大器，其增益比小信號時小1dB時的輸入功率（或輸出功率）定義為1dB補償點。

線性度是一個關(guān)鍵的問題，目前有很多技術(shù)來避免非線性帶來的影響，比如前饋、預矯正、后矯正、包跡抑制還原（波包消除重建）、用非線性元件實現(xiàn)線性放大（LINC）、CALLUM、Cartesian反饋……

放大器電路

對于不同的應用，電子放大器有很多種類。

最普通的一類放大器就是電子放大器，常應用于廣播和電視發(fā)射臺及接收器，高傳真（hi-fi）立體聲裝置，微型計算機和其它電子數(shù)字裝置，以及其他儀表放大器。它最關(guān)鍵的元件是有源器件，比如真空管或晶體管。

功率放大器

放大器常依據(jù)通過放大器件的輸入信號（正弦波）的導通角（有時也稱為angle of flow）來分類;詳見功率放大器類型。

真空管放大器（閥式）放大器

晶體管放大器

此有源元件的基本角色就是放大輸入信號，產(chǎn)生一個顯著的放大信號。放大的倍率（正向增益）是由有源元件和外部電路所共同決定的。在晶體管放大器里常用的有源元件是雙極性晶體管（BJT）和金氧半場效應晶體管（MOSFET）。應用非常多樣化，常見的如家用音響的聲音放大器、半導體設(shè)備的高功率射頻信號發(fā)射機、射頻或微波信號的無線電收發(fā)機。

運算放大器（op-amps）

運算放大器是一種集成電路式放大器，主要由外部的回授來決定其轉(zhuǎn)移函數(shù)或增益。ewrew

影像放大器

本類放大器處理帶寬高于5MHz的影像信號。為了呈現(xiàn)可接受的電視畫面，對于步階響應和Overshoot的要求也是必要的。設(shè)計一個高頻影像放大器是件很困難的工作。

示波器垂直放大器

用于放大示波器映像管的影像信號，帶寬大約可達500MHz。對于步階響應、上升時間、overshoot和變形的規(guī)格要求，使得設(shè)計此種放大器是極端困難的

分散式放大器

微波放大器

Travelling wave tube (TWT) amplifiers

應用于微波頻段中較低頻的高功率放大。此類放大器通常能使用于很寬的頻率范圍，但相對的，TWT并不像Klystrons能夠調(diào)整。

樂器（音頻）放大器

音頻放大器通常用于放大音樂或說話的信號。

其他類型放大器

碳膜麥克風

磁放大器

光學放大器

通過受激輻射過程放大光的元件。比如用于光纖通訊網(wǎng)絡(luò)中的摻鉺光纖放大器（EDFA，Erbium doped fiber amplifier）。

雜項類型

低噪音放大器

參考資料

參閱條目

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密勒效應

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