輸入電阻和輸出電阻

1、輸入電阻輸入電阻是用來(lái)衡量放大器對(duì)信號(hào)源的影響的一個(gè)性能指標(biāo)越大，表明放大器從信號(hào)源取的電流越小 ，放大器輸入端得到的信號(hào)電 壓也越大，即信號(hào)源電壓衰減的少。因此作為測(cè)量信號(hào)電壓的示波器、 電壓表等儀器的放大電路應(yīng)當(dāng)具有較大的輸入電阻。如果想從信號(hào)源取得較大的電流，則應(yīng)該使放大器具有較小的輸入電阻。關(guān)鍵點(diǎn)是輸入電阻是和信號(hào)源電阻是并聯(lián)的關(guān)系，給信號(hào)源并聯(lián)上一個(gè)非常大的電阻，假設(shè)信號(hào)源電壓不變，則通過(guò)輸入電阻的電流非常小， 即上面所說(shuō)的從信號(hào)源取得的電流非常小，與信號(hào)源并聯(lián)上此輸入電阻后，二者差的越大，則二者的等效并聯(lián)電阻值越接近信號(hào)源電阻，從而 信號(hào)源上的電壓雖然有所降低，但越接近最初的值，假

2、設(shè)輸入電阻無(wú)窮 大，即斷路，則相當(dāng)于沒有給信號(hào)源并聯(lián)電阻，電壓就是初值，不會(huì)衰 減，這就是上面所說(shuō)的信號(hào)源電壓衰減的少。輸出電阻用來(lái)衡量放大器帶負(fù)載能力的強(qiáng)弱。當(dāng)放大器將放大了的信號(hào)輸出給負(fù)載電阻RL時(shí)，對(duì)負(fù)載RL來(lái)說(shuō)，放大器可以等效為具有內(nèi) 阻Ro的信號(hào)源，由這個(gè)信號(hào)源向RL提供輸出信號(hào)電壓和輸出信號(hào)電流。 Ro稱為放大器的輸出電阻，它是從放大器輸出端向放大器本身看入的交 流等效電阻。如果輸出電阻 Ro很小，滿足R0<<R格件，則當(dāng)RL在較 大范圍內(nèi)變化時(shí)，就可基本維持輸出信號(hào)電壓的恒定。反之，如果輸出 電阻Ro很大，滿足Ro>>RL>件，則當(dāng)RL在較大范圍內(nèi)變

3、化時(shí)，就可 維持輸出信號(hào)電流的恒定。放大器在不同負(fù)載條件瞎維持輸出信號(hào)電壓（或電流）恒定的能力稱為帶負(fù)載能力。而輸出電阻Ro就是表征這種能力的一個(gè)性能指標(biāo)。關(guān)鍵點(diǎn)是把放大器等效為了具有內(nèi)阻的信號(hào)源，而將負(fù)載并聯(lián)到了信號(hào)源內(nèi)阻上，這樣分析同輸入電阻方法相同。共集電極放大器又稱為射極跟隨器，具有很大的輸入電阻和較小的輸出 電阻（一般為幾歐或幾百歐）。為了降低輸出電阻值，可選用 B值大的 管子，較小的輸出電阻，說(shuō)明具有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，負(fù)載在較大范圍 內(nèi)變化時(shí)，基本可以維持輸出信號(hào)電壓的恒定。共集電極電路不能放大電壓信號(hào)（總是小于1）,但可以放大電流信號(hào)，放大功率。該電路常應(yīng)用于多級(jí)放大電路中高輸入

4、阻抗的輸入級(jí)，低輸出阻抗的輸出級(jí)，或者作為實(shí)現(xiàn)阻抗變換的緩沖級(jí)。 比如在線陣CCD俞出后進(jìn)行相關(guān)雙采樣 前需接一級(jí)射極跟隨器來(lái)增大電流，提高驅(qū)動(dòng)后級(jí)電路的能力。因?yàn)樾?號(hào)源電阻會(huì)影響電路的輸出電阻，所以應(yīng)考慮信號(hào)源內(nèi)阻Rs的影響。此外，負(fù)載電阻RL會(huì)影響輸入電阻Ri的，這在放大電路的分析和設(shè)計(jì) 計(jì)算時(shí)應(yīng)予以注意。共發(fā)射極放大電路的電壓放大倍數(shù)較大， 而且輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào) 電壓反相。他的電流放大倍數(shù)也比較大。 他的輸入電阻和輸出電阻大瀟 合適。這種電路常應(yīng)用于對(duì)輸入電阻、輸出電阻無(wú)特殊要求的地方，作 為一般低頻多級(jí)放大電路的輸入級(jí)、中間級(jí)或輸出級(jí)。共基級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)也比較大， 而

5、且輸出信號(hào)與輸入信號(hào)電 壓同相。他的電流放大倍數(shù)小于 1,不能放大電流。這種電路的輸入電 阻小，輸出電阻適中。由于他的頻率特性較好，常用于寬頻帶放大器和 高頻帶放大器。零點(diǎn)漂移回編輯本段零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移概念零點(diǎn)漂移可描述為：指當(dāng)放大電路輸入信號(hào)為零（即沒有交流電輸入） 時(shí)，由于受溫度變化，電源電壓不穩(wěn)等因素的影響，使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變 化，并被逐級(jí)放大和傳輸，導(dǎo)致電路輸出端電壓偏離原固定值而上下漂動(dòng) 的現(xiàn)象它又被簡(jiǎn)稱為：零漂零點(diǎn)漂移的形成及產(chǎn)生原因零點(diǎn)漂移是怎樣形成的： 運(yùn)算放大器 均是采用直接 耦合的方式，我們 知道直接耦合式放大電路的各級(jí)的Q點(diǎn)是相互影響的，由于各級(jí)的放大作用，第一級(jí)的微弱變

6、化，會(huì)使輸出級(jí)產(chǎn)生很大的變化。當(dāng)輸入短路時(shí)（由 于一些原因使輸入級(jí)的 Q點(diǎn)發(fā)生微弱變化 象：溫度），輸出將隨時(shí)間緩慢 變化，這樣就形成了零點(diǎn)漂移。產(chǎn)生零漂的原因是：產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因很多，如電源電壓不穩(wěn)、元 器件參數(shù)變值、環(huán)境溫度變化等。其中最主要的因素是溫度的變化，因?yàn)?晶體管是溫度的敏感器件，當(dāng)溫度變化時(shí)，其參數(shù)UBE B、ICBO都將發(fā)生變化，最終導(dǎo)致放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)產(chǎn)生偏移。止匕外，在諸因素中，最 難控制的也是溫度的變化。抑制零點(diǎn)漂移的措施抑制零點(diǎn)漂移的措施：除了精選元件、對(duì)元件進(jìn)行老化處理、選用高 穩(wěn)定度電源以及用第二單元中討論的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法外，在實(shí)際電 路中常采用補(bǔ)償和調(diào)

7、制兩種手段。補(bǔ)償是指用另外一個(gè)元器件的漂移來(lái)抵 消放大電路的漂移，如果參數(shù)配合得當(dāng)，就能把漂移抑制在較低的限度之 內(nèi)。在分立元件組成的電路中常用二極管補(bǔ)償方式來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。在 集成電路內(nèi)部應(yīng)用最廣的單元電路就是基于參數(shù)補(bǔ)償原理構(gòu)成的差動(dòng)式放 大電路。調(diào)制是指將直流變化量轉(zhuǎn)換為其它形式的變化量（如正弦波幅度 的變化），并通過(guò)漂移很小的阻容耦合電路放大，再?zèng)]法將放大了的信號(hào) 還原為直流成份的變化。這種方式電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、頻率特性差。DB分貝(工程應(yīng)用)如(此處以功率為例)：X = 100000 = 10A5X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10A5) dB= 50 d

8、BX = 0.000000000000001 = 10A-15X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10A-15) dB= -150 dB一般來(lái)講，在工程中，dB和dB之間只有加減，沒有乘除。而用得最多 的是減法：dBm減dBm實(shí)際上是兩個(gè)功率相除，信號(hào)功率和噪聲功率相除 就是信噪比(SNR 。比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB 。 dBm加dBm實(shí)際上是兩個(gè)功率相乘，沒有實(shí)際的物理意義。在電子工程領(lǐng)域，放大器增益使用的就是dB (分貝)。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數(shù)，單位是“倍”，如 10倍放大器，100倍放大器。 當(dāng)改用

9、“分貝”做單位時(shí)，放大倍數(shù)就稱之為增益，這是一個(gè)概念的兩種 稱呼。電學(xué)中分貝與放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi);電壓增益A(I)(dB)=20lg(Io/Ii);電流增益Ap(dB)=10lg(Po/Pi) ；功率增益分貝定義時(shí)電壓(電流)增益和功率增益的公式不同，但我們都知道功 率與電壓、電流的關(guān)系是P=VA2/R=|A2*R。采用這套公式后，兩者的增益數(shù)值就一樣了：101gPo/Pi=10lg(VoA2/R)/(ViA2/R)=20lg(Vo/Vi)。注意：這只是在Ri=Ro的電路中適用，比如在 有線電視系統(tǒng) 中各種器材的匹配阻抗都是 75 Q。使用分貝做單位

10、主要有三大好處。(1)數(shù)值變小，讀寫方便。電子系統(tǒng)的總放大倍數(shù)常常是幾千、幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)，一臺(tái)收音機(jī)從天線收到的信號(hào)至送入喇叭放音輸出，一共要 放大2萬(wàn)倍左右。用分貝表示先取個(gè)對(duì)數(shù)，數(shù)值就小得多。(2)運(yùn)算方便。放大器級(jí)聯(lián)時(shí)，總的放大倍數(shù)是各級(jí)相乘。用分貝做 單位時(shí)，總增益就是相加。若某功放前級(jí)是100倍(20dB),后級(jí)是20倍(13dB),那么總功率放大倍數(shù)是100X 20=2000倍，總增益為20dB+13dB=33dB。（3）符合聽感，估算方便。人聽到聲音的響度是與功率的相對(duì)增長(zhǎng)呈 正相關(guān)的。例如，當(dāng)電功率從0.1瓦增長(zhǎng)到1.1瓦時(shí)，聽到的聲音就響了很多；而從1瓦增強(qiáng)到2瓦時(shí)，響度就差

11、不太多；再?gòu)?0瓦增強(qiáng)到11瓦時(shí)，沒有人能聽出響度的差別來(lái)。如果用功率的絕對(duì)值表示都是1瓦，而用增益表示分別為 10.4dB , 3dB和0.4dB ,這就能比較一致地反映出人耳聽 到的響度差別了。您若注意一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，Hi - Fi功放上的音量旋鈕刻度都是標(biāo)的分貝，使您改變音量時(shí)直觀些。分貝數(shù)值中，一3dB和0dB兩個(gè)點(diǎn)是必須了解的。 3dB也叫半功率點(diǎn) 或截止頻率點(diǎn)。這時(shí)功率是正常時(shí)的一半，電壓或電流是正常時(shí)的1/，2。在電聲系統(tǒng)中，± 3dB的差別被認(rèn)為不會(huì)影響總特性。所以各種設(shè)備指標(biāo)， 如頻率范圍，輸出 電平等，不加說(shuō)明的話都可能有土 3dB的出入。例如，前 面提到的頻響10

12、Hz40kHz,就是表示在這段頻率中，輸出幅度不會(huì)超過(guò) ± 3dB,也就是說(shuō)在 10Hz和40kHz這二個(gè)端點(diǎn)頻率上，輸出電壓幅度只有 中間頻率段的0.707（1/根2）倍了。0dB表示輸出與輸入或兩個(gè)比較信號(hào)一 樣大。分貝是一個(gè)相對(duì)大小的量，沒有絕對(duì)的量值?？赡陔娖奖砘蝰R路 上的噪聲計(jì)上也能看到多少dB的測(cè)出值，這是因?yàn)槿藗兘o0dB先定了一個(gè)基準(zhǔn)。例如聲級(jí)計(jì)的0dB是2X 10- 4仙b（微巴），這樣馬路上的噪聲是 50dB、 60dB就有了絕對(duì)的輕響概念。常用的0dB基準(zhǔn)有下面幾種：dBFS-以滿刻度的量值為0dB,常用于各種特性曲線上；dBm在600 Q負(fù)載上產(chǎn)生1mW功率（

13、或0775V電壓）為0dB,常用于交流電平測(cè)量?jī)x表上；dBV-以1伏為0dB; dBW-以1瓦為0dBo 一般讀出多少 dB后，就不用再化為電 壓、聲壓等物理量值了，專業(yè)人士都能明白。只有在極少數(shù)場(chǎng)合才要折合。這時(shí)只需代入公式：10A（A/20） XD0或10A（A/10） XD0計(jì)算即可。A為讀出的分貝數(shù)值，D0為0dB時(shí)的基準(zhǔn)值，電壓、電流或聲壓用A/20,電功率、聲功率或聲強(qiáng)則用 A/10o現(xiàn)在您就可以來(lái)回答本文開頭的問題了。第二只 音箱在相同輸入時(shí)比第一只音箱響一倍，如果保持兩只音箱一樣響的話， 第二只音箱只要輸入一半功率即可。第一只功放只是很普通的品種，第二 只功放卻很Hi Fi ,

14、整個(gè)頻率范圍內(nèi)輸出電壓只有土 2.3%的差別 ！簡(jiǎn)單地說(shuō)，dB是一個(gè)比值，舉個(gè)例子，音頻行業(yè)中，功率大一倍即是 大 3dB0又比如音箱的靈敏度單位是dB,聲壓計(jì)測(cè)出的聲音強(qiáng)度也是dB。這里要提一下 dBm,dBw,dBu,dBc的含義和之間的關(guān)系，dBm是一個(gè)考征 功率絕對(duì)值的值，計(jì)算公式為：101gp （功率值/1mw）,這是一個(gè)絕對(duì)值，0dBm即使1毫瓦所轉(zhuǎn)換的能量。dBw與dBm一樣，dBw是一個(gè)表示功率絕對(duì)值的單位（也可以認(rèn)為是以 1Wft率為基準(zhǔn)的一個(gè)比值），計(jì)算公式為：10lg （功率值/1w） 。dBw與dBm之間的換算關(guān)系為：0 dBw = 10lg1 W = 10lg1000

15、 mw = 30 dBm,由此可見，0dBw是一個(gè)比0dBm大得多的多的單位，功率上相差1000倍，因此專業(yè)音頻設(shè)備上，最典型的例子就是功放，0dB的刻度是最大值，功放的旋鈕其實(shí)是一個(gè)衰減器；dBu是以.775v電壓作為基準(zhǔn)值的一個(gè)單位參數(shù)，dBv則是1V為基準(zhǔn)值,因此，0dBv大概等于 2.2dBu ;它們換算公式是：x dBv = （x + 2.2）dBu而dBc在數(shù)字音頻系統(tǒng)中比較常見，這也是一個(gè)考量相對(duì)功率的值。比如某處理器內(nèi)部設(shè)置的0dBc實(shí)際等同于是-24dBm；而我們?cè)诮y(tǒng)計(jì)聲音響度或者聲壓級(jí)時(shí)也會(huì)采用分貝dB作為單位去衡量，這是因?yàn)閐B的步階可以如實(shí)地反映人對(duì)聲音的感覺。實(shí)踐證明

16、，聲音 的分貝數(shù)增加或減少一倍，人耳聽覺響度也提高或降低一倍。即人耳聽覺 與聲音功率分貝數(shù)成正比。db dbm dbi dbc w 的區(qū)別dBm與 w dbi2008-02-22 10:43 dBm意即分貝毫瓦。功率單位 與P （瓦特）換算公式：1dBm=30+10lgP （P 單位瓦特）首先，DB是一個(gè)純計(jì)數(shù)單位：dB = 101gx。dB的意義其實(shí)再簡(jiǎn)單不過(guò)了，就是把一個(gè)很大（后面跟一長(zhǎng)由0的）或者很?。ㄇ懊嬗幸婚L(zhǎng)由0的）的數(shù)比較簡(jiǎn)短地表示出來(lái)。如：X=1000000000000000 （多少個(gè)了 ？）=10lgX=150dBX=0.000000000000001=10logX=-150

17、dBdBm 定義的是 miliwatt 。 0 dBm=10lg1mw ;dBw 定義 watt 。 0 dBw = 10log1 W = 1010g1000 mw = 30 dBm 。DB在缺省情況下總是定義功率單位，以 10lg 為計(jì)。當(dāng)然某些情況下 可以用信號(hào)強(qiáng)度（Amplitude ）來(lái)描述功和功率，這時(shí)候就用20log 為計(jì)。不管是控制領(lǐng)域還是信號(hào)處理領(lǐng)域都是這樣。比如有時(shí)候大家可以看到 dBmV的表達(dá)。在dB, dBm計(jì)算中，要注意基本概念。比如前面說(shuō)的0dBw = 10lg1W =101g1000mw = 30dBm ;又比如，用一個(gè) dBm減另外一個(gè) dBm時(shí)，得到的結(jié) 果是

18、dB0 如：30dBm - 0dBm = 30dB 。一般來(lái)講，在工程中，dB和dB之間只有加減，沒有乘除。而用得最多 的是減法：dBm減dBm實(shí)際上是兩個(gè)功率相除，信號(hào)功率和噪聲功率相除 就是信噪比（SNR 。 dBm加dBm實(shí)際上是兩個(gè)功率相乘，這個(gè)已經(jīng)不多 見（我只知道在功率譜卷積計(jì)算中有這樣的應(yīng)用）。 dBm乘dBm是什么， 1mW的1mW次方?除了同學(xué)們老給我寫這樣幾乎可以和歌德巴赫猜想并 駕齊驅(qū)的表達(dá)式外，我活了這么多年也沒見過(guò)哪個(gè)工程領(lǐng)域玩這個(gè)。要計(jì)算A的功率相比于 B大或小多少個(gè) dB時(shí)，可按公式10 lg A/B 計(jì) 算。例如：A功率比B功率大一倍，那么 10 lg A/B

19、= 10 lg2 = 3dB 。也 就是說(shuō)，A的功率比B的功率大3dB;如果A的功率為46dBm B的功率為40dBm3則可以說(shuō)， A比B大6dB;如果 A天線為12dBd, B天線為14dBd, 可以說(shuō)A比B小2dB0可以理解為將 dBm或dBd先轉(zhuǎn)換成 Watt再進(jìn)行功率 比較計(jì)算誰(shuí)比誰(shuí)多或少幾個(gè) dBodBm是一個(gè)表示功率絕對(duì)值的單位，計(jì)算公式為：101g功率值/1mW例1如果發(fā)射功率 P為1mw折算為dBm后為0dBni例2對(duì)于40W的功率，按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為：101g （40W/1mw）=10lg （40000） =10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm 。2、dBi 和 dBddBi和dBd是考征增益的值（功率增益），兩者都是一個(gè)相對(duì)值，但參 考基準(zhǔn)不一樣。dBi的參考基準(zhǔn)為全方向性天線，dBd的參考基準(zhǔn)為偶極子，所以兩者略有不同。一般認(rèn)為，表示同一個(gè)增益，用 dBi表示出來(lái)比用 dBd 表示出來(lái)要大 2. 15 。例3對(duì)于一面增益為16dBd的天線，具增益折算成單位為dBi時(shí)，則為18.15dBi（一股忽略小數(shù)位，為 18dBi ）。例 4 0dBd=2.15dBi 。例5 GSM900天線增益可以為 13dBd（15dBi） , GSM180供線增益可 以為 NZ P,hAUK,15dB