什么是电压增益,请详细解释,谢谢

核心提示电压增益表示的是放大电路对输入信号的放大能力,使用的表示方法是分贝表示法,其定义为:Gu=20lg(Uo/Ui)=20lgAu,单位是分贝,用符号dB表示。在不具负反馈情况下(开环路状况下),运算放大器的放大倍数称为开环增益,简称AVOL。

电压增益表示的是放大电路对输入信号的放大能力,使用的表示方法是分贝表示法,其定义为:Gu=20lg(Uo/Ui)=20lgAu,单位是分贝,用符号dB表示。

在不具负反馈情况下(开环路状况下),运算放大器的放大倍数称为开环增益,简称AVOL。AVOL的理想值为无限大,一般约为数千倍至数万倍之间,其表示法有使用dB及V/mV等。

闭环电压增益是指放大电路(或元件)在接入负反馈电路后,整个电路所具有的电压放大倍数,是放大电路放大能力的一种表达方式。即:电压增益=20lg(Uo / Ui)。

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在运算放大器中为使计算简便而有虚接地(Virtual Ground) 的假设,在此假设AVOL必须越大越容易满足此需接地的条件。

理想运放的条件:

1、开环增益无穷大

2、输入阻抗无穷大,输出阻抗为0

3、通频带无穷大

中频电压增益(Avm),是指通带内最大电压增益。通频带是电压幅度大于0707Avm的频率范围值,中频电压增益表现为最大增益。

-电压增益

如何设计一个电压增益800的两级同相放大电路

放大器增益是放大器输出功率与输入功率比值的对数,用以表示功率放大的程度。亦指电压或电流的放大倍数。同样,分贝就是放大器增益的单位。

放大器输出与输入的比值为放大倍数,单位是“倍”,如10倍放大器,100倍放大器。当改用“分贝”做单位时,放大倍数就称之为增益,这是一个概念的两种称呼。

电学中分贝与放大倍数的转换关系为:AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)];Ap(dB)=10lg(Po/Pi)分贝定义时电压(电流)增益和功率增益的公式不同。

功率与电压、电流的关系是P=V^2/R=I^2R。采用这套公式后,两者的增益数值就一样了:10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。使用分贝做单位有很大好处。

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电路中放大器的稳定性由噪声增益决定,而非信号增益。大多数现代运算放大器都能在单位增益下稳定,但某些特殊用途的放大器无法做到这一点。与标准单位增益稳定型运算放大器相比,非完全补偿运算放大器可提供独特的优势,比如更低的噪声电压和更宽的带宽。

强加噪声增益可为各种应用带来好处。例如,若要利用一种或多种特性,可能需采用低于其最小稳定增益的非完全补偿放大器。

通常它将不起作用,但若对噪声增益进行处理,则可“欺骗”放大器,使其误以为它工作在较高的增益下。强加高噪声增益的另一个绝妙的好处是它可以提高放大器驱动容性负载时的稳定性。

取决于具体情况,强加噪声增益通常需要在电路中加入一个电阻或一个电容。它可能简单到只需在反相和同相输入之间添加一个电阻、在反相输入和接地之间添加一个串联RC电路,或者将元器件与输入或增益电阻并联。

强加噪声增益带来的好处似乎好得难以置信,但通常情况下它会牺牲一些性能。采用这种方法会造成输出噪声和失调电压的增加。但不可否认的是,说不定哪一天“强加”较高的噪声增益就派上了用场,成为运算放大器的又一种强大的技术特性。

-增益

自动增益控制的对自动增益控制电路的具体要求

第一步:首先,必须选定供电电压VCC电路中,供电电压高则功耗大,在可能的情况下大家应该不断的减小供电电压以实现低功耗。在放大电路中,最小的供电电压取决于输入信号的幅度和放大倍数。例如要把2Vpp的信号放大5倍,极限VCC也需要大于105V(05V为V_ces和V_Re)。供电电压余量越大设计压力越小,这里我们取常见的15V电压作为VCC。第二步:设计Rc的取值需根据负载电阻大小设定共射放大电路的输出阻抗Rc。电路中的电阻取值一定是有权衡考虑的,如果越大越好拍;不如开路,如果越小越好,不如短路。Rc越小输出阻抗越小,带上负载后放大倍数越稳定。但是Rc越小放大电路的静态功耗越大,即不带负载时“白白”消耗掉的功率。

第三步:设计Re的取值根据放大倍数公式,A=-Rc/Re,放大倍数为5,所以,Re=2kohm。第四步:设计输入信号偏置电压的大小共射放大电路是反向放大,所以输入信号的直流偏移越高,输出信号越偏下方;输入信号偏移越低,输出信号越偏上方。如无特殊要求,可将输出信号至于电源轨正中央的位置(这样可以获得最大不失真增益),如下图所示。

根据直流等效电路以及Vc=75V,可以反推出输入信号的直流偏移Vb。这里我们取偏置电压Vb=22V。第五步:设计R1、R2的大小由于15V分压得到22V,分压电阻的配比是无穷无尽的,当然越大的电阻功耗越低,输入阻抗越高。但是由于分压电阻网络还存在一个分支流过三极管的B极,所以R2必须小到可以忽略流过这个支路的电流才行,按beta=100来计算,支路的等效电阻为100Re=200kohm。所以,这里选R2=20kohm,远小于支路等效电阻

用一个运放lm358如何设计高增益带宽的电路(电路简单为好)。

(1)增益控制范围大:

如:电视AGC:20~60dB。

(2)保持系统良好的信噪比特性:

(3)控制灵敏度高:

如:电视AGC:-3dB以内。

(4)控制增益变化时,幅频、群时延特性不变,以减小信号失真:

(5)控制特性受温度影响小。

简单理解,针对某一运放:运放的增益带宽之乘积是不变的——一固定常数。

增益:在直流情况下,运放开环的最大放大倍数。

带宽:在输入为正弦波,开环,当运放增益下降到1时(输入输出信号幅度一样),此时的最高频率。在此基础上如果输入频率继续增加,输出信号幅度将小雨输入。

增益带宽是一个运放的重要参数,举个例子:如过运放的增益带宽积为10m。如果我们设置负反馈——将增益设定在10。那么,能将输入信号都放大10倍的最高频率应该是10m/10=1m,也就是说,最高放大的频率是1m,如果频率再高,输出信号放大倍数将《10。(带宽增益为一常数)。

又如,也曾对这个运放,如果通过设置负反馈,让运放放大倍数100,那么该放大电路能放大100倍的最高频率是10m/100=100k。解释如上……

so,运放的增益带宽直接决定了你运用电路中输入输出放大倍数和频率范围,这才有高速运放,和普通运放的说法……

 
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