放大电路的主要性能指标

输入量的比值叫做放大电路的放大倍数 A，或称为增益，
即：
A
Xo Xi
根据输入量和输出量的不同．可以有以下四种增益的定
义方法。
1) 电压放大倍数
Auu
Au
Uo Ui
5
2) 电流放大倍数 3)互阻放大倍数
Aii
Ai
Io Ii
Aui
Ar
Uo Ii
4)互导放大倍数
Aiu
Ag
Io Ui
6
5) 功率放大倍数
2-3中，放大电路的输出信号相当于负载的信号源．放大
电路的输出电阻相当于信号源内阻。可以看出，负载上得
到的输出电压 Uo并不与放大电路开路输出电压 U'o 相等，
它们之间符合这样的关系：
Uo
RL RL
ro
Uo'
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实验分析时，在保持输人信号不变的前提下，分别测出放
大电路输出端开路和加载(接时的电压 U' 和 Uo ），输出电
3)能够控制能量转换的器件称为有源器件，如半 导体三极管、场效应管、集成放大器等。它们是组 成放大电路的核心器件。
2.1.2 放大电路的主要指标
放大电路的性能指标可以衡量一个放大器性能 的好坏和特点。性能指标主要包括放大倍数(或 增益)、输人电阻、输出电阻、通频带等。
由于放大电路可以看成是一个有源四端双口网
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16
13
6、线性失真
放大器的实际输入信号一般是包含丰富频率分量 的复杂信号，而放大电路中有许多电抗参数和分布参 数，所以放大电路对输入的不同频率分量具有不同的 放大倍数和相移，这样会造成输出信号中各频率分量 之间大小、相位等比例关系发生变化，这样，输出波 形就必然发生失真。由这种原因造成的波形失真，称 为放大器的线性失真，也叫频率失真。
阻可由下式来决定
3、最大输出幅度
ro
Uo
。
1
RL
Uo
在不失真情况下，放大电路的最大输出电压或电流的大 小，用Uomax和Iomax表示。
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4、通频带
由于放大电路存在电抗元件或等效电抗元件，信号频率过 高或过低，放大倍数都要明显地下降。但是，在中间一段频 率范围内，各种电抗的影响都可忽略，放大倍数基本不变， 将此放大倍数称为中频放大倍数，记做 Aum 。使放大倍数下 降至0.707 Aum (2Aum )时所对应的高、低频率．分别称上限频 率fH及下限频率fL，如图2-4所示。
2、放大电路的结构示意图
(1) 放大电路的结构示意图
图2-1 放大概念示意图
(2) 放大电路具有以下基本特点
1) 放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或 电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了 加强。
2) 输出信号的能量实际上是由直流电源提供的， 只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提 供给负载。
ro
Uo Io
RL ,U S 0
上式表示输出电阻被定义为在输入电压源短路(电流源 开路)并保留RS和负载开路(因为负载并不属于放大电路) 的情况下，如图2-3所示，放大电路的输出端所加测试电 压与其产生的测试电流的比值。
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图2-3 放大电路的输出电阻
输出电阻的大小，决定了放大电路带负载的能力。在图
络，为讨论放大电路的性能指标，将放大电路的
等效网络重画于图2—2中，并按双口网络的一般
约定画出了电流的方向和电压的极性，同时假定
输入信号为正弦波，图中的电流和电压均采用向
量表示。这样，我们就可以由这个网络的端口特
性来描述放大电路的性能指标。
3
图2-2 放大电路示意图
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1、放大倍数(或增益)
为衡量放大电路的放大能力，规定不失真时的输出量与
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7、最大输出功率Pomax和效率η
三极管是一个能量控制器件，它能通过三极管的 控制作用，把直流电源提供的能量转换成交流电能输 出。所以，放大电路的最大输出功率，就是在输出信 号不失真时，放大电路向负载提供的最大交流功率， 用Pomax来表示。
规定放大器的最大输出功率与直流电源提供的 功率之比叫做放大器的效率η。效率越高．在交流输 入信号的控制下，能量转换能力就越强。
Ap
Po Pi
这些增益反映了放大电路在输人信号控制下，将直流电
源能量转换为交流输出能量的能力。工程上经常用以10为
底的对数来表示电压放大倍数和电流放大倍数的大小，单
位是B(贝尔，Bel),也常用它的十分之一单位分贝(dB)。
由于功率与电压(或电流)的平方成比例．因此功率增 益的分贝表示为：
Au
20lg
图2-4 放大电路的频率指标
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通频带为：
fbW fH fL
5、非线性失真系数D
三极管的输入、输出特性曲线是非线件的，即使在放大 区也不是完全的线性。因此，输出波形不可避免地要发生 失真。这种由于二极管的非线性造成的输出信号失真称为 非线性失真。具体表现为：当输入某一频率的正弦交流信 号时，输出波形中除了被放大的该频率的基波输出外，还 含有一定数量的谐波。谐波的总量与基波成分的比值称为 非线性失真系数。
Uo Ui
Ai
20lg
Io Ii
Ap
10lg
Po Pi
7
2、输入电阻和输出电阻
1) 输入电阻ri
从放大电路的输入端看进去的等效电阻被称为放大电
路的输入电阻，定义为：
ri
Ui Ii
输入电阻的大小决定了放大电路从信号源得到的信号幅
度的大小。如图2-2所示，可得：
Ui
来自百度文库
ri
ri Rs
Us
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2）输出电阻 ro 输出电阻是从放大电路输出端看进去的等效电阻。定义为