干貨｜三極管放大電路的性能指標

2021年5月28日 11:28
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在電子電路系統中，放大電路（器）的種類非常多，可分為低頻放大器、高頻放大器、射頻放大器；有甲類放大器、乙類放大器等等。

無線通信設備的射頻部分就包含低噪聲放大器、i中頻放大器、緩沖放大器、驅動放大器、功率放大器等。放大電路如圖1所示。

干貨｜三極管放大電路的性能指標的圖1

圖1

從理論上講，在設計不同的放大器時的要求與考慮有很大的不同，但它們的本質特點是一樣的一一是能量的控制和轉換，都是對信號進行功率放大。

只有使放大電路中的三極管工作在放大區，才能使三極管放大電路的輸出與輸入保持線性關系，即電路不產生失真。

不失真的放大才有意義。對于三極管放大電路，通常用放大倍數、通頻帶、輸入輸出電阻、線性度、輸出功率與效率等來衡量。

放大倍數是衡量三極管放大電路的重要指標。放大倍數的值是電路的輸出量與輸入量之比。

干貨｜三極管放大電路的性能指標的圖2

圖2

字母上加小圓點表示相量，即有幅值與相位值。但也有一些資料中沒有加小圓點來標識相量。

由于放大電路中電容、電感及半導體器件結電容等電抗元件的存在，在輸入信號頻率較低或較高時，電路放大倍數的數值會下降并產生信號相移。

這意味著同一個放大電路對不同頻率信號的放大能力不同。在通常情況下，放大電路只適用于放大某一個特定頻率范圍內的信號。

但人們總是希望放大電路對特定頻率范圍的信號有近似相等的放大能力，如電視機的高放電路、手機的接收低噪聲放大電路。

帶寬被用于衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。

放大器的帶寬是指的是放大器的通頻帶，即放大器電路可以保持穩定工作的頻率范圍。這里的通頻帶概念其實是與濾波器一節的通頻帶概念相通的。

它等于一個器件或電路正常工作的最高頻率與最低頻率的差值。所以，需要兩個頻率值來定義帶寬。

圖3所示為一個放大器幅頻特性示意圖，其中的Am是放大器的最大放大倍數，通常被稱為中頻放大倍數。

干貨｜三極管放大電路的性能指標的圖3

圖3

對于放大電路來說，在輸出信號不失真的情況下，負載上能夠獲得的最大功率被稱為放大電路的最大輸出功率。

放大器消耗的直流功率是工作電壓與工作電流的乘積。

轉換效率是衡量放大器（特別是功率放大器）極為重要的指標。放大器將電源的直流功率轉化成交流信號功率輸出，只有一部分直流功率被轉化成為有用的信號功率并為負載所獲得，另一部分被放大器本身以及電路中的寄生元件所消耗。

放大器的效率有下面兩種定義方法。

一般而言，總是希望放大電路的輸入電阻大、輸出電阻小。但若希望放大電路獲得較大的輸入電流，輸入電阻應適當小些；

若希望給負載提供較大的電流，輸出電阻就應適當大些。因此，放大電路輸入電阻與輸出電阻的大小應根據實際需要而設計。
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