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什么是差分放大器
2020年10月12日    閱讀量:20874    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

差分放大器(英語:differential amplifier、difference amplifier,也稱:差動放大器、差放),是一種將兩個輸入端電壓的差以一固定增益放大的電子放大器。

差分放大器是一種常用的電子放大器(也稱"功率放大器",簡稱"功放")和發射極耦合邏輯電路 (英語:Emitter Coupled Logic, ECL)的輸入級。


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差分放大器是普通的單端輸入放大器的一種推廣,只要將差放的一個輸入端接地,即可得到單端輸入的放大器中國建材網cnprofit.com。

很多系統在差分放大器的一個輸入端輸入輸入信號,另一個輸入端輸入反饋信號,從而實現負反饋。常用于電機或者伺服電機控制,以及信號放大。在離散電子學中,實現差分放大器的一個常用手段是差動放大,見于多數運算放大器集成電路中的差分電路。

放大器電路,或稱放大電路,能增加信號的輸出功率。它透過電源取得能量來源,以控制輸出信號的波形與輸入信號一致,但具有較大的振幅。依此來講,放大器電路亦可視為可調節的輸出電源,用來獲得比輸入信號更強的輸出信號。

放大器的四種基本類型是電壓放大器、電流放大器、互導放大器和互阻放大器。進一步的區別在于輸出是否是輸入的線性或非線性表示。放大器也可以通過在信號鏈中的物理位置來分類。

放大器質量是通過以下一系列指標來衡量的:

增益:輸出與輸入信號的幅度之間的比率

帶寬:有用的頻率范圍的寬度

效率:輸出功率和總功率消耗之間的比率

線性:輸入和輸出之間比例性的程度

噪聲:混入到輸出的不想聽到的聲音

輸出動態范圍:最大與最小的有用輸出電平的比例

擺率:輸出的最大變化率

上升時間:建立時間,振鈴和過沖的階躍響應表征

穩定性:避免自振蕩的能力

放大器可以依據它們的輸入與輸出屬性區分規格。它們顯示增益的性質,即輸出信號和輸入信號幅度之間的比例系數。依其增益的種類,可區分為電壓增益(voltage gain)、電流增益(current gain)、功率增益(power gain),或是其他的單位。例如,一個互導放大器(transconductance amplifier)的增益單位是電導(輸出電流除以輸入電壓)。在多數情況,輸入和輸出為相同的單位,增益無需標示出單位(除了在強調是電壓放大或電流放大的情形下),實際上經常以db(decibels)標示。

四個基本類型的放大器,如下所示:

電壓放大器 - 這是放大器的最常見的類型。輸入電壓被放大到較大的輸出電壓。放大器的輸入阻抗高,輸出阻抗低。

電流放大器 - 該放大器能將輸入電流變為一個較大的輸出電流。放大器的輸入阻抗低,輸出阻抗高。

互導放大器 - 該放大器在變化的輸入電壓下的響應為提供一個相關的變化的輸出電流。

互阻放大器 - 該放大器在變化的輸入電流下的響應為提供一個相關的變化的輸出電壓。該設備的其他名稱是跨阻放大器和電流電壓轉換器 。

在實踐中,一個放大器的功率增益將取決于所用的源阻抗和負載阻抗以及內在的電壓/電流增益; 而一個射頻(RF)放大器可以具有其最大功率傳輸的阻抗,音頻和儀表放大器通常優化輸入和輸出阻抗,以使用最小的負載并獲得最高的信號完整性。一個聲稱增益為20 dB的放大器可能具有10倍的電壓增益和遠超過20 dB(100功率比)的可用功率增益,但實際上可以提供一個低得多的功率增益,比如輸入是一個600 Ω的麥克風,輸出接在一個47 kΩ的功率放大器的輸入端上。

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