各类放大器技术指标的分析与比较
2.1 射频小信号放大器电路主要技术指标
项指标，是很重要的。
2.1.1 增益
增益是表示放大器对有用信号的放大能力，定义为放大器的输出 信号与输入信号的比值。对于选频放大器电路，通常用在中心频
率f0（或者0）上电压增益和功率增益两种方法表示：
式中，GP1 为放大器的功率增益；Pi为放大器的输入功 率；GP3 为放大器的3阶互调功率增益；Po1为基波功率； Po3为3阶互调功率。
图2.1.3 三阶互调截点IP3示意图
在以对数形式表示的坐标上，它们是两条直线，如 图2.1.3（b）所示，图中分别标出了IIP3和OIP3的值。
图2.1.3 三阶互调截点IP3示意图
2.1 射频小信号放大器电路 主要技术指标
在无线通信系统中，到达接收机的射频信号电平多在 微伏数量级。因此，需要将微弱的射频信号进行放大。 射频小信号放大器电路是无线通信接收机的重要组成 部分。
对于射频小信号放大器电路要求具有低的噪声系数， 足够的线性范围，合适的增益，输入/输出阻抗的匹配， 输入/输出之间良好的隔离。在移动通信设备中还要求 具有低的工作电源电压和低的功率消耗。
总是大于1。
在工程中，放大器的带宽范围往往被通信系统预先确 定。因此，对于满足带宽要求的选频放大电路来说，
可以采用S参数的方法来表示图2.1.1（b）的选择性。 S参数定义为：过渡带内的某特定频率条件下的增益 A(1 )与通频带内的最大增益A0的比值，即
S A(1) / A0 （2.1.4） 显然，S值越小的电路选择性越好。
在超外差式接收机中，由于射频小信号放大器和混频 器间一般接有抑制镜像干扰的滤波器，且第一中频的 数值较高，本振信号频率位于滤波器通带以外，因此 本振信号向天线的泄漏比较小。
各类集成运放的性能特点
各类集成运放的性能特点集成运放的发展十分迅速。
通用型产品经历了四代更替，各项技术指标不断改进。
同时，发展了适应特殊需要的各种专用型集成运放。
为了在工作中能够根据要求正确地选用，首先必须了解各类集成运放的特点和它们的主要技术指标。
第一代集成运放以μA709（我国的FC3）为代表，基本上沿袭了数字集成电路的制造工艺，但也开始少量采用例如横向PNP管的特殊元件，采用了微电流的恒流源、共模负反馈等电路，它们大致能够达到中等精度的要求。
第二代以μA741（我国的F007或5G24）为代表，它的特点是普遍采用了有源负载，因而在不增加放大级的情况下可获得很高的开环增益。
由于放大级由三级减为两级，使防止自激的校正措施比较简单。
电路中还有短路保护措施，防止过流造成损坏。
第三代以AD508（我国的4E325）为代表，其特点使输入级采用了超β管，使I IB、I IO和αIIO 等项参数值大大下降。
在版图设计方面，输入级采用热对称设计，使超β管产生的温漂得以抵消，因此在失调电压、失调电流、开环增益、共模抑制比和温漂等方面的指标都得到改善。
第四代以HA2900为代表，它的特点是制造工艺达到大规模集成电路的水平。
输入级采用M OS场效应管，输入电阻达100MΩ以上，而且采取调制和解调措施，成为自稳零运算放大器，使失调电压和温漂进一步降低，一般无须调零即可使用。
除了通用型集成运放以外，还有专门为适应某些特殊需要而设计的专用型运放，它们往往在某些单项指标达到比较高的要求。
下面扼要介绍几种有代表性的专用型运放的性能特点和应用场合。
一．高精度型高精度集成运放的主要特点使漂移和噪声很低，而开环增益和共模抑制比很高，从而大大减小集成运放的误差，达到很高的精度。
二．低功耗型在生物科学和空间技术的研究中，经常需要运放工作在很低的电源电压并只取微弱的电流。
低功耗型集成运放的静态功耗一般比通用型低1～2个数量级（不超过毫瓦级），要求的电源电压很低，可用电池供电，也可在标准电压范围内工作。
功率放大器技术指标概述
功率放大器技术指标概述工作频率范围Operating Frequency放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围。
输出功率Output Power：放大器的输出功率有两种表示方式：饱和功率和1dB压缩点输出功率。
前者是输出的最大功率，后者则是指增益下降1dB时的输出功率，前者一般大于后者。
对脉冲放大器有峰值功率和平均功率之分，前者表示有信号时的输出功率，后者则是按时间平均后的功率，两者之间的关系与信号的占空比有关。
增益Gain功放输入输出功率的比值。
增益平坦度Gain flatness表示放大器在工作频段内功率增益的波动。
噪声指数Noise Figure指的是功放输出端和输入端信噪比的比值。
输入输出三阶截取点IIP3，OIP3反映放大器的线性特性的指标。
具体指三阶谐波与输入端基波电平相同时对应的输入/输出功率电平。
此指标与输入电平的大小和放大器的增益无任何关系。
电压驻波比VSWR放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系统中,输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(50Ω)的匹配程度。
用下式表示：VSWR = （1+|Γ|）/（1-|Γ|）其中Γ=（Z-Z0）/（Z+Z0）VSWR：输入输电压出驻波比Γ：反射系数Z：放大器输入或输出端的实际阻抗Z0：需要的系统阻抗效率Efficiency指输入电流×输入电压＝总功率效率＝实际输出射频功率/总功率×100％临道功率比ACPR (Adjacent Channel Power Ratio)用来衡量主信道的功率泄漏到相邻信道的多少，和放大器的线性、信号的调制等多因素有关。
主要应用在象CDMA这样的宽频谱信号的研究上。
脉冲波的上升沿时间和下降沿时间Rise Time and Fall Time上升沿时间：从脉冲波上升沿10％上升到90％所经历的时间；下降沿时间：从脉冲波下降沿90％下降到10％所经历的时间；脉冲宽度：两个脉冲幅值的50%的时间点之间所跨越的时间。
放大器的主要技术指标
放大器的主要技术指标：
（1）频率范围：放大器的工作频率范围是选择器件和电
路拓扑设计的前提。
[1]
（2）增益：是放大器的基本指标。
按照增益可以确定放
大器的级数和器件类型。
G(db)=10log（Pout/Pin）=S21（dB）[1]
（3）增益平坦度和回波损耗
VSWR<2.0orS11，S22<-10dB[1]
（4）噪声系数：放大器的噪声系数是输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值，表示信号经过放大器后信号质量的变坏程度。
NF(dB)=10log[(Si/Ni)/(So/No)][1]
射频功率放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三类工作状态。
甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器电流的导通角则小于180°。
乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。
射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大，只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。
由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然接近于正弦波形，失真很小。
电子管与晶体管放大器的性能比较
电子管与晶体管放大器的性能比较一、电子管放大器60年代以前，在声频领域占统治地位的一直是用电子管装置的各种音响设备，放大器也不例外。
60年代后期，特别是70年代，可说是电子管最不幸的年代。
由于其自身的缺点（体积大、功耗高等），使其渐成淘汰状态，尤其是在国内更是如此。
70年代末期，在国外电子管又开始活跃起来。
进入80年代电子管放大器越来越盛行。
特别是高音质的音源CD机发明后，随着制约电子管放大器的输出变压器技术的进步，电子管放大器能“中和”CD唱机生硬的“数码声”，电子管放大器的地位在提高。
加之老年发烧友当年均领略过其优美的放声，它的复出首先得到了这些人的欢迎。
在国内外，电子管放大器有时甚至是一种身份的象征。
二、晶体管放大器与电子管放大器的比较1、工作特点电路结构晶体管放大器是在低电压大电流下工作，功放级的工作电压在几十伏之内，而电流达几安或数十安。
电路设计上多采用直耦式（OCL、BTL等）无输出变压器电路，输出功率可以做得很大，可达数百瓦，各项电性能都做得很高。
电子管放大器是在高电压、低电流状态下工作。
末极功放管的屏极电压可达到400-500V甚至上千伏，而流过电子管的电流仅几十毫安至几百毫安。
输入动太范围大，转换速率快。
电子管放大器大多是采用分立元件、手工搭线、焊接，效率低，成本高。
而晶体放大器多是采用晶体管和集成电路相结合方式，广泛使用印刷电路板，效率高，焊接质量稳定，电性能指标高。
2、功率储备与抗过载能力高保真放大器动态范围应做到120dB，这样才能满足声响从轻微到高潮顶峰的需要，放大器输出不削波，因此放大器要有足够的功率储备量。
如果音频电压的动态范围为3：1，因功率与电压平方成正比，所以其功率动态范围即为9：1。
也就是说功率为90W的功放，要达到高保真放音只能开到10W。
因此，晶体管放大器需要有很大的功率储备，才不会出现过载失真，一旦地载，其失真几近成垂直线上升，严重时能损坏晶体管。
电子管放大器抗过载能力远比晶体管放大器强。
BJT与MOSFET单管放大器浅析(比较)(2)
BJT与MOSFET单管放大器浅析任永浩 1301100821王艳 1301100828夏星星 1301100831摘要我们将介绍金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）以及双极型晶体管（BJT），这两类晶体管都有独特的特征和应用范围。
MOSFET毫无疑问是应用最广泛的电子器件，CMOS是集成电路的首选技术，然而，BJT仍然是一个重要的器件，CMOS电路加入BJT后性能会更优越。
我们会对这两种类型的电路做一个比较，讨论这两类晶体之间的差别，进一步了解这两类晶体管。
关键词BJT MOSFET 比较中图分类号：××××××××××文献标志码：A1双极性晶体管（BJT）双极性晶体管，全称双极性结型晶体管，俗称三极管，是一种具有三个终端的电子器件。
这种晶体管的工作，同时涉及电子和空穴两种载流子的流动，因此它被称为双极性的，所以也称双极性载流子晶体管。
这种工作方式与诸如场效应管的单极性晶体管不同，后者的工作方式仅涉及单一种类载流子的漂移作用。
两种不同掺杂物聚集区域之间的边界由PN结形成。
1.1 器件结构与物理特性图1 npn、pnp晶体管的简化结构如图一所示，BJT有三个半导体区域组成：发射区（n型）、基区（p型）、集电区（n型）。
这种晶体管叫做npn晶体管。
；另一种晶体管是npn晶体管的对偶，它具有p 型发射区、n型基区和p型集电区，称为pnp晶体管。
晶体管由两个pn结组成，即发射结（EBJ）和集电结（CBJ）。
根据这两个结的偏置条件（正向和反向），可以得到BJT不同的工作模式，如表1所示。
表1 BJT的工作模式放大模式也称正向放大模式，当晶体管作为放大器工作时，应用这种模式。
开关应用使用截止模式和饱和模式。
反向放大模式只有有限的应用范围，但是其概念很重要。
1.2 npn型与pnp型双极晶体管原理NPN型双极性晶体管可以视为共用阳极的两个二极管接合在一起。
功率放大器技术指标概述
功率放大器技术指标概述功率放大器是电子设备中常见的一种电路，在音频、射频和微波领域有广泛的应用。
它的主要功能是将输入信号的功率放大到更大的值，以便驱动负载或者增加信号传输的范围。
在使用功率放大器设计电路时，一些技术指标需要被充分考虑。
本文将从增益、带宽、效率、线性度和稳定性等方面对功率放大器的技术指标进行概述。
首先要考虑的是功率放大器的增益。
增益是指输入信号经过放大器后输出信号的倍数关系。
功率放大器的增益通常以分贝（dB）为单位进行描述。
增益越大，则输出信号的功率增加的倍数就越多。
增益的选择取决于应用的具体要求。
其次是带宽。
带宽是指功率放大器能够有效放大信号的频率范围。
对于音频功率放大器，带宽一般被定义为20Hz到20kHz，这是人耳能够听到的频率范围。
对于射频或微波功率放大器，带宽一般会更宽。
带宽的选择取决于信号的频率范围需求，同时也需要考虑功率放大器的性能和成本。
效率是功率放大器另一个关键的技术指标。
效率是指功率放大器输出功率与输入功率之比。
功率放大器通常使用电流源或电压源来提供放大所需的电能，效率是衡量这些能源是否被有效利用的重要指标。
较高的效率意味着功率放大器能够将更多的输入功率转化为输出功率，减少能量的浪费。
提高功率放大器的效率可以有多种方法，比如使用高效的输出级和更好的电源管理。
线性度也是功率放大器的一个重要指标。
线性度是指放大器在不同输入电平下，输出信号与输入信号之间的线性关系。
理想情况下，功率放大器应该能够以相同的比例放大任何输入信号，但在实际应用中，放大器的线性度往往有一定的限制。
放大器的线性度越好，输出信号与输入信号的变化关系越接近线性。
线性度对于信号的准确度和精度非常重要，特别是在高精度的测量、通信和音频应用中。
最后是功率放大器的稳定性。
稳定性是指功率放大器在不同工作条件下输出信号的稳定性。
功率放大器往往会因为温度、频率和负载的变化等因素而产生不稳定性，这可能导致放大器的性能受到影响，甚至可能损坏放大器。
8个型号的运算放大器分析对比
8个型号的运算放⼤器分析对⽐关于运算放⼤器⽤于发烧⾳频放⼤，问题集中在3个⽅⾯：⼀是运放可不可以⽤，⼆是到底哪个型号的运放好，三是现在的市场鱼龙混杂，怎么能知道买到的是“好”运放。
关于第⼀个问题，我个⼈的意见是肯定的，不多赘述。
后⾯两个问题，⽹上的精品帖⼦不少，但个⼈认为，很多介绍都是在谈听⾳感受，虽然描述得很精彩，但多少有些雾⾥看花的感觉。
为此，个⼈从⼿头多个型号双运放中选出8个型号，⽤直观定性的⽅法做⼀简单对⽐。
8个双运放分别是：TL062、TL082、LM2904、LF353、AD827、NE5532、AD712、OPA2134。
个⼈认为对于说明问题⾜够了。
⾸先在运放参数上做⼀简单对⽐。
运算放⼤器的参数很多，⽣产⼚家给出的参数⽂件⾮常详尽，但⽤于⾳频放⼤只要关注⼏个有关参数就可以了。
如下表：序号型号转换速率V/us增益带宽Mhz等效输⼊噪声电压Nv/√hz共模抑制⽐db失真度 %最⼤输出电流(short-circuit current) MA1TL062 3.5142862TL08213318860.0033LM29040.30.74080404LF353134251000.025AD827300501595326NE55329105100387AD71216316908OPA213420881000.0000840从列表对⽐情况可以看出：等效输⼊噪声电压－越⼩越好，NE5532、OPA2134、AD827胜出；转换速率－越⾼越好，AD827、OPA2134、AD712胜出；单位增益带宽－越⼤越好，AD827、NE5532、OPA2134胜出；共模抑制⽐－越⼤越好，OPA2134、NE5532、LF353、AD827胜出。
失真度，当然越⼩越好；最⼤输出电流，应该是越⼤越好，但这两个指标没有找全，不做⽐较吧。
⼩结：综合看，OPA2134、AD827、NE5532综合参数最好，也是⼝碑最好的。
功率放大器的主要技术指标
[功率放大器的主要技术指标]杨士毅编译1．输出功率( l)额定输出功率：即RMS功率。
在放大器频率特性与谐波失真系数均能达到规定的技术指标下(普通功放失真度小于1%，高保真功放失真度小于0.1%)，功率放大器所能输出的连续正弦波信号功率。
(2)最大输出功率：即PM功率。
在额定负载电阻上，放大器能符合基本参数要求，简谐信号的最大输出功率。
(3)最大有用功率：在额定负载电阻上，输入1kHz的简谐信号，当谐波失真系数为10%时的输出功率。
(4)峰值功率：即P.P功率。
将额定输出功率中的有效值电压，换算为峰值电压得出的功率。
因为峰值电压等于1.414倍有效值电压，所以峰值功率即等于2倍额定功率。
(5)音乐功率：即MPO功率。
在保持放大器电源无压降时，输入大动态的音乐信号，放大器所能输出的瞬时功率。
MPO输出功率一般为 RMS额定功率的4-6倍。
(6)峰值音乐功率：即PMPO功率。
将音乐功率中的有效值电压换算为峰值电压得出的功率。
所以峰值音乐功率为音乐功率的2倍。
2、总谐波失真度(THD)音频信号通过功率放大器后，由于非线性元件所引起的各种谐波成份，新增加总谐波成份的均方根与原来信号有效值的百分比来表示。
普通功放约1.2%；优质功放约0.01~0.003%。
由于测量失真度的现行方法是单一的正弦波，不能反映出放大器的全貌。
实际的音乐信号是各种速率不同的复合波，其中包括速率转换、瞬态响应等动态指标。
故高质量的放大器有时还注明互调失真、瞬态失真、瞬态互调失真等参数。
( l)互调失真(IMD)：将互调失真仪输出的125Hz与lkHz的简谐信号合成波，按4:1的幅值输入到被测量的放大器中，从额定负载上测出互调失真系数。
(2)瞬态失真(TIM)：将方波信号输入到放大器后，其输出波形包络的保持能力来表达。
如放大器的转换速率不够，则方波信号即会产生变形，而产生瞬态失真。
主要反映在快速的音乐突变信号中，如打击乐器、钢琴、木琴等，如瞬态失真大，则清脆的乐音将变得含混不清。
对数放大器的技术指标
对数放大器的技术指标这里我们有必要对对数放大器的相关指标做进一步的说明，因为他们与工程实践密切相关。
也是在使用对数放大器中必须考虑的问题。
噪声所有信号处理系统都受到随机噪声的限制，这便对最小信号设置了可被检测或识别的门限。
随机噪声和信号输入端的带宽密切相关，随机噪声常用噪声频谱密度（SND）来定义，总的噪声功率与系统的噪声带宽BN（用Hz 来表示）成正比。
在线性系统中，输出噪声功率N 与系统的带宽有关，这里的带宽通常是指3dB 带宽，对于理想低通系统而言，3dB 带宽就是系统的等效噪声带宽。
而在非线性系统中例如对数放大器，情况就不同了，即使输入端很小的噪声都会引起放大器末级的过载现象。
因此对数放大器的主要缺点是会降低大信号的信噪比。
所以对数放大器的前级一般的噪声频谱密度（NSD）设计的非常低。
例如AD8307 的前级放大器SND 为1.5nV/。
交调失真两个单一频率的交调失真指标在射频应用中特别重要。
它是表征放大器的交调失真（IMD）的质量因数。
谐波失真是由幅度传递函数特性中的非线性所致。
交调失真由两个或更多不同频率的信号混频而成。
当输入信号只含一种频率时，放大器的输出仅产生谐波失真，若输入信号含两中频率，则输出产生谐波失真和交调失真。
此时，输出包含了放大器的直流偏移、有用信号、二次谐波、二阶交调失真、三次谐波、三阶交调失真等等。
大多数的交调失真可以被滤掉（包括二阶交调失真），但输入信号的两个频率靠的很近时，三阶交调失真将和两个基频相近而不容易被滤掉。
通常三阶交调失真与窄带应用有关，而二阶交调失真与宽带应用有关。
如果放大器的非线性可以用幂级数展开的话，那么输入信号每增加1dB，二阶交调失真会增加2dB，三阶交调失真会增加3dB。
输入信号超过一定值后，放大器开始饱和，同时IMD 分量明显。
运算放大器的重要技术指标
运算放大器的重要指标1. 运算放大器的静态输入指标1.1. 输入失调电压VIO(input offset voltage)输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，再加上负号，即为折算到输入端的失调电压。
亦即使输出电压为零时在输入端所加的补偿电压。
VIO是表征运放内部电路对称性或者反映了输入级差分对管的失配程度，一般Vos约为（1～10）mV，高质量运放Vos在1mV 以下。
1.2. 输入失调电压温漂在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比值。
该参数是指Vos在规定工作范围内的温度系数，是衡量运放温度影响的重要指标。
一般情况下约为（10～30）uV/摄氏度，高质量的可做<0.5uV/C(摄氏度)。
1.3. 输入失调电流IIO(input offset current)在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，II0＝|IB1－IB2|。
用于表征差分级输入电流不对称的程度。
通常，Ios为（0.5～5）nA，高质量的可低于1nA。
1.4. 输入失调电流温漂在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。
它是指II0在规定工作范围内的温度系数，也是衡量运放受温度影响的重要指标，通常约为（1～50）nA/C，高质量的约为几个pA/C。
1.5. 输入偏置电流IB(input bias current)运放两个输入端偏置电流的平均值，确切地说是运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。
用于衡量差分放大对管输入电流的大小。
1.6. 最大差模输入电压(maximum differential mode input voltage)运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。
平面工艺制成的NPN管，其值在5V左右，横向PNP管的Vidmax可达＋——30V以上。
1.7. 最大共模输入电压(maximum common mode input voltage)在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。
简述放大器的历史和技术指标
简述放大器的历史和技术指标自从爱迪生在1877年发明留声机至今已有120多年了，由当年机械式录音/重播系统发展到现在的高科技数码系统，其中的进步可谓翻天覆地。
不过在这120多年中的音响技术发展却是很不平均的，在发明留声机后的大约60至80年中，音响技术的发展是相当缓慢的不过也取得了一定的成果，例如录放音以电动方式取代了机械方式，开始采用多极真空管等等。
使音响技术得以快速发展是在1927年，美国贝尔实验室公布了划时代的负反馈（负回输，NFB）技术，声频放大器从此开始步入了一个新纪元。
所谓高保真（High Fidelity）放大器，其鼻祖应该是追溯至1947年发表的威廉逊放大器，当时Willianson先生在一篇设计Hi Fi放大器的文章中介绍了一种成功运用负回输技术，使失真降至0.5%的胆机线路，音色之靓在当时堪称前无古人，迅即风靡全世界，成为了Hi Fi史上一个重要的里程碑。
在威廉逊放大器面世后4年，即1951年，美国Audio杂志又发表了一篇“超线性放大器”的文章。
第二年6月，又发表了一篇将威廉逊放大器超线性放大器相结合的线路设计。
由於超线性设计将非线性失真大幅度降低，许多人硌起仿效，再次形成了一个热潮。
超线性设计的影响时至今日21世纪仍然存在，可以说威廉逊放大器和超线性放大器标志著负回输技术在音响技术中的成熟。
从那时候开始，放大器的设计和种类可谓百花争艳。
技术的进步是前70年所望鹿莫及的。
放大器的的规格是衡量其性能的一个重要指标，当然另一个重要指标是以耳朵收货。
常听发烧友说音响器材的规格没多大意义，许多测试数据优良的放大器其声音却惨不忍听。
这话只说对了一半，首先这优良的数据一般是在产品开发阶段测试原型机时得出的。
在大量生产阶段一般来说其性能都会打一定的折扣，视乎器材的档次而定。
其次的就是目前的科技虽然使放大器性能获得很大改善，但要对20~20KHz的声频信号作出人耳无法察觉失真的放大，是一件极不容易的事，况且一般放大器的所谓性能规格只是给出寥寥几项数据，其中大多数只是在某些特定条件下测量的。
放大器主要技术指标
放大器主要技术指标定义1.工作频率范围（F ）：指放大器满足各项指标的工作频率范围。
放大器实际的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。
2.功率增益（G ）：指放大器输出功率和输入功率的比值，单位常用 “dB”表示。
3.增益平坦度：增益平坦度是指工作频带内功率增益的起伏，通常用最高增益与最低增益之差，即)(dB G ∆来表示。
4.噪声系数：任意微波、毫米波部件的噪声系数f N 定义如下：GN NN S N S N in out outout in inf == （1-1）式中，f N ——微波部件噪声系数；G ——放大器功率增益；in S ，in N ——分别是微波放大器输入端的信号功率和噪声功率；out S ，out N ——分别是微波放大器输出端的信号功率和噪声功率。
从式（1-2）可以看出，噪声系数的物理含义是：信号通过放大器之后，由于放大器产生噪声使信噪比变坏，信噪比下降的倍数就是噪声系数。
通常噪声系数用分贝数表示，此时f f N dB N lg 10)(= （1-3）现在我们应用等效在输入端的噪声电阻理论，电阻值取决于等效噪声温度，因此改用等效噪声温度的表示方法。
当放大器和信源阻抗匹配时放大器输入端的噪声功率可表示为：f kT N in ∆=0。
式中k 为玻尔兹曼常数；0T 为绝对温度，通常取为K 293；f ∆为带宽。
将此式代入（2-2）得：fGkT N N outf ∆=0 （1-4）这说明放大器输入的噪声功率是信源阻抗在0T 时产生的热噪声，放大器自身产生的噪声也可看作一个温度为e T 的物体产生的热噪声，这里可以把e T 理解为放大器的等效噪声温度。
这时其输出端的噪声功率可表示为：()fG T T k N e out ∆+=0 （1-5）将（2-15）代入（2-14），得到0001T TT T T N e e f +=+=（1-6）移项即得到放大器噪声温度e T 和噪声系数的关系()10-=f e N T T （1-7）5. 1分贝压缩点输出功率（P1dB ）：放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。
放大器指标
放大器技术指标概述●工作频率范围 Operating Frequency放大器满足或优于指标参数时的工作频率范围。
●增益 Gain增益定义为放大器输出功率与输入功率的比值。
通常用dB 表示。
●增益平坦度 Gain Flatness增益平坦度描述的是在某一指定温度，增益在整个工作带宽内随频率变化的最大值。
●噪声指数 Noise Figure定义为输入信噪比与输出信噪比之比。
输出信噪比输入信噪比=o o ii N S N S //由于所有的放大器都会产生热噪声，输出端的信噪比会降低。
所以噪声指数总是大于1。
当用dB 来表示时：()噪声指数1010Log NF dB =放大器的噪声通常也可以用噪声温度来表示（一般用于窄带卫通放大器）。
噪声指数和噪声温度的关系：()⎭⎬⎫⎩⎨⎧+=1290K K 10log 10噪声温度噪声指数●1dB 压缩点输出功率 Output power @ 1dB compression所有的有源器件都有线性动态范围，在这个范围内，输出功率随输入功率线性增加。
当输出功率增加到接近最大值时，将会饱和。
通常把增益下降到比线性增益低1dB 时的输出功率定义为输出功率的1dB 压缩点，输入输出功率在这一点的非线性关系，有下式可得： 1dB 11-+=线性增益dB P dB P in out●输入输出电压驻波比VSWR(Input/output)电压驻波比表示放大器输入端阻抗与输出端阻抗与系统要求阻抗的匹配程度，一般为50Ω。
● 工作电压&电流Operating voltage & current放大器工作时需要的工作电压&电流，通常Miteq 放大器的工作电压为DC 15V ，并且器件有内部稳压器。
其他特殊要求指标：●增益随温度的变化Gain variation versus temperature增益随温度的变化指在任意指定频率处线性增益随温度变化的最大值。
放大器的技术指标及其对音质的影响
频率响应是指放 大器对声频信号各种频率分量的放 大能 力， 它表 明了放 大器 的通频带宽 度及在通频带 内放大各频率 分量 的不均匀性等 （ 由于音 质不仅决 定于 声频 范 围， 决定 还
于 超 声 频 和 次 声 频 信 号 ，因 而上 面 的 定 义 中 “ 频 ”二 字 似 声
乎 应放 宽一些 ） 。理想 的频率 响应是在通频 带 内放大器 的输
一
、
频率 响应 （ 率特 性 ） 频
些高次谐波 已进入 超声频 ， 要想 得到重放 ， 放大器 就必须能 响应 出来 ，当然还要借 助于频 响优秀的音箱 。例如 ，某前 后 级 功放 的前级频 响为０ ５ ～２ ０ Ｈｚ ＯＢ， ．Ｈｚ ０ ｋ ｄ 后级 频响３ ～ Ｈｚ ２ ０ Ｈｚ ］Ｂ，有 了如此宽的频 响 ，大脑就可感 知更丰富 的 ３ ｋ ｄ 音乐成分 ，从而使各种 乐器 的音色更 丰满 、清晰 、动 听。当 然 ，反 映频谱更复杂 的 自然声更需 宽频 带了 。
０ 多千 赫 ， 内不均 匀度 应 带 至此， 客观技术指标与主观听音评价之间的矛盾仍然存 ： 宽的频带 宽度 ，例如从几赫 至 １０ 在 。６ 年代 后 ，人们开始 重视动态指标 的研 究 ，即用非 稳态 ｌ 小 于 １ 贝 。 ０ 分 的较复杂的信 号作为测量信号进 行测量 ， 而前述三大 指标与 ｌ
载
０．
薹： ：
图 ３ 每 声 道 最 大 输 出 功 率 ｌ０ 的 某 放大 器谐 波失 真 ０Ｗ 与输 出 功 率 的关 系 曲线
少 ，否 则 即被 认 为 最高 灵敏度 点与 最 低 灵敏 度 点 差值 为
ｌｄ ５ Ｂ， 比如 ’ Ｂ这 种 带 宽 就 无 意 义 。 ｇ ｄ
放 声 系 统 中 的 一 个 重 要 问题 。 ｌ
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率分析要点
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率分析要点在模拟电子技术领域中，功率放大器是一种重要的电子元件，用于增强电子信号的幅度。
在功率放大器的设计和应用过程中，线性度和效率是两个关键的指标。
本文将探讨功率放大器的线性度与效率分析的要点。
一、功率放大器线性度的分析1. 线性度的定义与重要性线性度是衡量功率放大器输出信号与输入信号之间的关系是否线性的指标。
在实际应用中，线性度直接影响到功率放大器的信号失真程度，因此，准确分析功率放大器的线性度十分重要。
2. 功率放大器线性度的测试方法（1）阶跃响应法：通过输入一个阶跃信号，观察输出信号的响应情况，从而得出功率放大器的线性度。
（2）频率响应法：通过输入一个正弦信号，并改变其频率，测量输出信号的增益，进而得到功率放大器的线性度。
（3）交叉调制法：利用两个正弦信号进行交叉调制，观察输出信号的谐波失真情况，以评估功率放大器的线性度。
3. 问题与解决方案在功率放大器线性度分析过程中，可能会出现一些问题，例如非线性失真和互调失真。
针对这些问题，可以采取以下解决方案：（1）优化电路设计，减少非线性元件的影响。
（2）采用负反馈技术，增加线性度。
（3）选用高线性度的功率放大器器件。
二、功率放大器效率的分析1. 效率的定义与重要性功率放大器的效率是指输出功率与输入功率之比，衡量了功率放大器的能量传输效率。
高效率的功率放大器能够有效利用电源能量，减少能量的损耗。
2. 功率放大器效率的计算方法功率放大器的效率计算方法有多种，其中最常用的是利用直流功率和交流功率的比值来计算。
（1）直流效率：直流效率是指功率放大器在工作过程中，在特定输入功率和负载条件下的直流电源利用率。
（2）交流效率：交流效率是指功率放大器在输出信号中的交流功率与输入功率之比。
3. 提高功率放大器效率的方法（1）采用高效率的功率放大器器件，如MOSFET、IGBT等。
（2）优化功率放大器的电路拓扑结构，减少功率损耗。
功率放大器线性指标分析
功放放大器线性相关知识概述信号在通过射频通道（这里所谓的射频通道是指射频收发信机通道，不包括空间段衰落信道）时会有一定程度的失真，失真可以分为线性失真和非线性失真。
产生线性失真的主要有一些滤波器等无源器件，产生非线性失真的主要有一些放大器、混频器等有源器件。
另外射频通道还会有一些加性噪声和乘性噪声的引入。
1.功率放大器作为基站、直放站中的主要核心模块，对整个系统的通信质量起着至关重要的作用，而功放的线性指标，则是功放设计的基础和核心。
下面先介绍一下一些与线性相关的基本知识。
（1）信号的峰值功率、平均功率和峰均比PAR很多信号从时域观测并不是恒定包络，而是如下面图形所示。
峰值功率即是指以某种概率出现的肩峰的瞬态功率。
通常概率取为0.01%。
峰值功率即是指以某种概率出现的肩峰的瞬态功率。
通常概率取为0.01%。
平均功率是系统输出的实际功率。
在某个概率下峰值功率跟平均功率的比就称为在某个概率下的峰均比，如PAR=9.1@0.1%,各种概率下的峰均比就形成了CCDF曲线（互补累积分布函数）。
在概率为0.01%处的PAR，一般称为CREST因子。
功率放大器在设计的过程中，其线性指标和峰均比关系很大，（2）线性失真线性失真又可以分成线性幅度失真和线性相位失真，从频域可以很方便表示这些失真，如下图：（3）非线性失真非线性失真与线性失真相似，可以分成非线性幅度失真和非线性相位失真，图形表示如下：（4）非线性幅度失真非线性幅度失真常用1dB压缩点、三阶交调、三阶截止点等指标衡量，下面分别讨论这三个指标。
例如一个射频放大器，当输入信号较小时，其输出与输入可以保证线关系，输入电平增加1dB，输出相应增加1dB，增益保持不变，随着输入信号电平的增加，输入电平增加1dB，输出将增加不到1dB，增益开始压缩，增益压缩1dB时的输入信号电平称为输入1dB压缩点，这时输出信号电平称为输出1dB压缩点。
如下图：（3）三阶交调三阶交调（双音三阶交调）是用来衡量非线性的一个重要指标，在这里仍以放大器为例来说明三阶交调指标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录引言 (1)1放大器种类概述 (1)1.1功率放大器 (1)1.2运算放大器 (3)2对各类不同的放大器性能和特点进行分析与比较 (4)2.1功率放大器的技术指标 (4)2.2运算放大器的技术指标 (7)结束语 (8)参考文献 (8)错误！未定义书签。
各类放大器技术指标的分析与比较摘要：放大器是能把输入信号的幅值或功率放大的电路，在通讯、广播、音响等系统中有着广泛的应用。
本文主要介绍了功率放大器和运算放大器的工作原理和分类，并在此基础上对它们的技术指标进行了详细的分析与比较，总结了各类放大器的优缺点，为选择放大器提供了更多的参考和依据。
通过对各类放大器的分析与比较，能够提高分析问题的能力，对实践具有重要的指导意义。
关键词：放大器；功率放大器；运算放大器；效率；输出功率引言放大器是广泛使用于各种电子系统中的一种电路。
随着半导体器件及集成技术的迅猛发展，放大器的种类增多，其性能也大幅提高。
就音频放大器的类别而言，已不仅限于传统的A类（甲类）和AB类（甲乙类），而出现了更多类别的放大器如D类、T类放大器等。
同时集成运放发展迅速，新类型、高性能的运放层出不穷。
在种类繁多，功能各异的众多放大器中进行选择使用，就必需对各类放大器的性能指标有个清晰的认识。
本文通过对常见的各类音频功率放大器及运放技术指标的分析比较，总结了其各自的优缺点，对实际选用放大器具有参考意义。
1放大器种类概述1.1功率放大器功率放大器，简称为“功放”。
现实生活中我们会遇到很多情况下主机的额定输出功率不能满足带动整个音响系统的任务，这时就需要在主机和播放设备之间加功率放大器来补充所需的功率缺口，这样功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，所以音响系统能否提供良好的音质输出与功率放大器的性能有着重要的关系[1]。
功率放大器是利用场效应管的电压控制作用或三极管的电流控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流这个原理来实现放大的。
同时，因为声音是不同振幅和频率的波，即交流电流信号，而三极管工作在放大区域时集电极电流总是基极电流的α倍，α是三极管的交流电流放大倍数，利用这个原理，若将小信号从基极输入，则在集电极会流出基极电流α倍的电流，再用隔直电容将这个信号隔离出来，就可以得到原来电压或电流α倍的放大信号，这种现象就称为三极管的放大作用，经过不断的电压和电流放大，就完成了功率的放大。
场效应管是用栅级电压来控制源极与漏极的电流。
功率放大器就是利用这些原理来实现小信号控制大信号，从而使多级放大器实现了大功率的输出，并不是真的将功率放大了[2]。
长期以来，由于只有电子管这样的器件，高品质音频功率放大器只工作于A 类（甲类）和AB类（甲乙类），B类（乙类）放大器由于会产生交越失真，对声音的音质破坏严重，是很少应用于音频放大的。
不过，随着半导体器件的出现和快速发展，现在的放大器设计已经不再那么拘束，放大器的类别也越来越多，然而用于音频放大器的工作类别，A类、AB类和B类这三类放大器仍在半导体放大器中占据着统治地位。
1.1.1 A类(甲类)放大器A类（甲类）放大器就是给放大管加入合适的静态偏置电流，用一只三极管同时放大信号的正负半周，电流连续流过所有输出器件的一种放大器。
这类放大器由于信号的正负半周用一只三极管来放大，信号的非线性失真小，是一种很好的线性放大器。
1.1.2 B类(乙类)放大器B类(乙类)放大器，就是不给三极管加静态偏置电流，且用两只性能对称的三极管来分别放大信号的正半周和负半周，最后在放大器的负载上将正、负半周信号合成一个完整周期的信号。
这类放大器会产生交越失真一般情况下是不被用于音频放大的。
1.1.3 AB类（甲乙类)放大器AB类(甲乙类)放大器，实际上是A类(甲类)和B类(乙类)的结合，它为了克服交越失真，使输入信号避开三极管的截止区，给三极管加入了很小的静态偏置电流，以使输入信号“骑”在很小的静态偏置电流上，这样就避开三极管的截止区，使输出信号不失真。
由于给三极管所加的静态直流偏置电流很小，所以在没有输入信号时放大器对直流电源的消耗比较小，这样便其具有乙类放大器省电的优点。
但是无论A类、B类还是AB类音频功率放大器，当它们的输出功率小于额定输出功率时，效率就会明显降低，播放动态的语言、音乐时平均工作效率只有30%左右。
音频功率放大器的效率低就意味着工作时有相当多的电能转化成热能，也就是说，这些类型的音频功率放大器要有足够大的散热器。
因此A 类、B 类、AB 类音频功率放大器效率低、体积大并不是人们理想中的音频功率放大器[3] 。
1.1.4 D 类放大器近年来，出现了一种新技术，它利用功率晶体管工作在开关状态，在音响领域的应用就是数字功率放大器，也称D 类功率放大器。
与传统模拟功率放大器相比，数字功率放大器有着非常鲜明的特点。
采用最先进的数字处理技术，可精确还原音频信号，使得无论声音细节还是轮廓都得以完美再现。
具有极高的效率，功率转换效率高达90%，具有传统模拟功率放大器无法比拟的高效节能性，从此改变了人们心目中音频功率放大器笨重、耗电、体积大的印象。
在高效、低功耗、数字化电路的共同作用下，使功率放大器可靠性、安全性大幅度提高，使用寿命延长；它不需要传统功率放大器的静态电流消耗，能量几乎都是为音频输出而储备，加之无模拟放大、无负反馈的牵制，故具有更好的瞬态响应特性，使声音的细节重放更丰富；整个频段内无相移，声场定位准确，采用数字滤波器等技术，将输出滤波器的截止频率设计的更高，从而保证在20Hz-20kHz 内得到平坦的幅频特性和很好的相频特性；抗干扰能力强，数字功率放大器是工作在开关状态，具有更好的抗干扰能力，使音质更纯净透彻[4][5] 。
1.2运算放大器运算放大器，顾名思义是具有很高放大倍数的电路单元，由于其早期被应用于模拟计算机中用来进行数学运算，故得名“运算放大器”。
它在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。
随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运算放大器是以单片的形式存在。
广泛应用于几乎所有的行业当中。
运算放大器如下图有两个输入端a 、b 和一个输出端o 。
也称为倒相输入端(反相输入端),非倒相输入端(同相输入端)和输出端。
当电压-U 加在a 端和公共端(公共端是电压的零位，它相当于电路中的参考结点)之间，且其实际方向从a 端指向公共端时，输出电压U 实际方向则自公共端指向o 端，即两者的方向正好相反。
当输入电压+U 加在b 端和公共端之间,U 与+U 两者的实际方向相对公共端恰好相同。
为了区别起见，a 端和b 端分别用“-”和“+”号标出，但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性。
电压的正负极性应另外标出或用箭头表示[6]。
运算放大器的分类：1.2.1通用型运算放大器：通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
1.2.2 高阻型运算放大器：这类放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小，主要利用场效应管的高输入阻抗特点来实现这些目标，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级，具有输入阻抗高、输入偏置电流低、高速、宽带和低噪声等优点。
不足是输入失调电压较大。
1.2.3低温漂型运算放大器：这类放大器是为了满足失调电压小且不随温度的变化而变化专门设计的,通常应用于精密仪器,弱信号检测等自动控制仪表中。
1.2.4高速型运算放大器：这类放大器的主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。
主要用于模数转换器和数模转换器，以及视频转换器中。
1.2.5低功耗型运算放大器：这类放大器工作时的电流非常小，电源电压也很低，整个运算放大器的功耗仅为几十微瓦。
多用于便携式电子产品中[7]。
2对各类不同的放大器性能和特点进行分析与比较2.1功率放大器的技术指标2.1.1输出功率输出功率是指功放电路输送给负载的功率。
额定功率（RMS）：是指连续的正弦波功率，在1kHZ正弦波输入及一定的负载下，谐波失真小于1%时所输出的功率，表示成W/CH（瓦/声道）。
一般来说，额定功率越大，造价越高。
最大输出功率：当不考虑失真大小时，功放电路的输出功率可远高于额定功率，还可输出更大数值的功率，它能输出的最大功率称为最大输出功率，前述额定功率与最大输出功率是两种不同前提条件的输出功率。
音乐输出功率（MPO）：音乐输出功率MPO是英文Music Power Output的缩写，它是指功放电路工作于音乐信号时的输出功率，也就是输出失真度不超过规定值的条件下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。
音乐输出功率可以用来评价功放的动态听音效果，例如在平稳的音乐过程后面突然出现了冲击性强的打击乐器声音，有的功放电路可在瞬间提供很大的输出功率，有的功放却显得力不从心底气不足。
为了反映这瞬间突发性输出功率的能力可以用音乐输出功率来度量。
峰值音乐输出功率（PMPO）：它是最大音乐输出功率，是功放电路的另一个动态指标，若不考虑失真度功放电路可输出的最大音乐功率就是峰值音乐输出功率。
通常峰值音乐输出功率大于音乐输出功率，音乐输出功率大于最大输出功率，最大输出功率大于额定输出功率，经实践统计，峰值音乐输出功率是额定输出功率的5-8倍。
2.1.2频率响应频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象。
功率放大器的频率响应范围应不低于人耳的听觉频率范围，在理想情况下，主声道音频功率放大器的工作频率范围为20-20kHz。
国际规定一般音频功放的频率范围是40-16kHz±1.5dB。
2.1.3失真输出信号波形形状不能重现输入信号波形形状的现象。
波形失真的原因和种类有很多，主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。
从技术的角度看，失真度越小越好。
2.1.4动态范围放大器不失真的放大最小信号与最大信号电平的比值就是放大器的动态范围。
实际运用时，该比值使用dB来表示两信号的电平差，高保真放大器的动态范围应大于90dB。
自然界的各种噪声形成周围的背景噪声，而周围的背景噪声和演奏出现的声音强度相差很大，在通常情况下，将这个强度差称为动态范围，优良音响系统在输入强信号时不应产生过载失真，而在输入弱信号时，又不应被自身产生的噪声所淹没。
为此，好的音响系统应当具有较大的动态范围，噪声只能尽量减少，但不可能不产生噪声。
2.1.5信噪比音频信噪比是指音响设备播放时，正常声音信号强度与噪声信号强度的比值。
当信噪比低时，小信号输入时噪音严重，在整个音域的声音明显变得浑浊不清，不知发的是什么音，严重影响音质。