TMK063CH070FP-F电压增益=20lg au①dB                   (1.5.3)

电流增益=20lg ai dB                        (1.5.4)

由于功率与电压(或电流)的平方成比例,因而功率增益表示为

功率增益=101gAPdB                       (1.5.5)

电压增益Av和电流增益Ai之所以采用绝对值,是考虑到在某些情况下,av或Ai也许为负数,这意味着输出与输入之间的相位关系为180°,这与对数增益为负值时的意义是不同的,两者不能混淆。例如,当放大电路的电压增益为-20dB时,表示信号电压经过放大电路后,衰减到原来的1/10,即|av|=0.1。

用对数方式表达放大电路的增益之所以在工程上得到广泛的应用是由于:(1)当用对数坐标表达增益随频率变化的曲线时,可大大扩大增益变化的视野(见本书有关频率响应的讨论);(2)计算多级放大电路的总增益时,可将乘法化为加法进行运算。上述两点有助于简化电路的分析和设计过程。

频率响应,在1.4节中所介绍的放大电路模型是极为简单的模型,实际的放大电路中总是存在一些电抗性元件,如电容和电感元件以及电子器仵的极间电容、接线电容与接线电感等。因此,放大电路的输出和输人之间的关系必然和信号频率有关。放大电路的频率响应所指的是,在输人正弦信号情况下,输出随输人信号频率连续变化的稳态响应。

若考虑电抗性元件的作用和信号角频率变量,则放大电路的电压增益可表达为

av(jω)=vo(jω)/vi(jω)                   (1,5.6)

av=Av(ω)∠rP(ω)                       (1.5.7)

或式中ω为信号的角频率,av(ω)表示电压增益的模与角频率之间的关系,称为幅频响应;而♀(ω)表示放大电路输出与输人正弦电压信号的相位差与角频率之间的关系,称为相频响应,将二者综合起来可全面表征放大电路的频率响应。

图1.5.4是一个普通音响系统放大电路的幅频响应。为了符合通常习惯,横坐标采用频率单位r=ω/2π。值得注意的是,图中的坐标均采用对数刻度,

电压增益的表达枣是从功率的角度来考虑的,即10lgu02/ui2=20lguo/ui,此时设放大电路的输人电阻Ri与输出电阻Ro相等,实际上并非如此,只是利用这一概念而已。

放大电路的主要性能指标称为波特图①。这样处理不仅把频率和增益变化范围展得很宽,而且在绘制近似频率响应曲线时也十分简便。详见第4章4.7节。

某音响系统放大电路的幅频响应,所示幅频响应的中间一段是平坦的,即增益保持常数ωdB,称为中频区(也称为通带区)。在⒛Hz和⒛kHz两点增益分别下降3dB,而在低于⒛Hz和高于⒛kHz的两个区域,增益随频率远离这两点而下降。在输人信号幅值保持不变的条件下,增益下降3dB的频率点,其输出功率约等于

中频区输出功率的一半,通常称为半功率点。一般把幅频响应的高、低两个半

功率点间的频率差定义为放大电路的带宽或通频带,即

Bw=fh-fl                  (1,5,8)

式中fh是频率响应的高端半功率点,也称为上限频率,而尻则称为下限频率。由于通常有fl<<fh的关系,故有Bw≈fH。

有些放大电路的频率响应,通频带一直延伸到直流,如图1.5.5所示。可以认为它是图1.5.4的一种特殊情况,即下限频率为零。这种放大电路称为直流(直接耦合)放大电路。现代模拟集成电路大多采用直接耦合的结构。

直流放大电路的幅频响应,系Bode Pl∝的译称,由HW~Bodc所提出。