模电笔记1 | 信号的放大与分贝计算

运放
不失真的放大输入的信号

放大倍数

既然放大器的作用是放大动态信号,放大电路的放大倍数就是输出的动态信号幅度与输入的动态信号幅度的比值.

在模拟电子技术中，要注意区分静态零点（静态工作点）和动态信号。

静态零点，用大写的符号和大写的下标来表示，是电路接通电源之后一直不变的电流和电压（除非它发生了温度漂移，那是我们不希望发生的事情）。

动态信号，就是在静态零点附近摆动的电流和电压。因为是摆动，相对于静态零点来说就会有正有负，所以说是交流信号。

动态信号的瞬时值，用小写的符号和小写的下标表示。严格的说，输入应该写成，但是在模拟电子技术中，大部分的时候我们会省略那个(t)。

动态信号的有效值，有大写的符号和小写的下标表示。输入电压的有效值为 .
动态信号的最大值、峰峰值，也是用大写的符号和小写的下标表示。
实际电压（电流）的瞬时值 = 静态零点 + 动态信号的瞬时值，用小写的符号和大写的下标来表示。

放大倍数的计算

*放大倍数 = 输出相对于静态零点的偏移量 / 输入相对于静态零点的偏移量
放大倍数 = 输出动态信号的峰峰值 / 输入动态信号的
（----------------------------------------分割线--------------------------------------------------）

峰峰值
放大倍数 = 输出动态信号的最大值 / 输入动态信号的最大值
放大倍数 = 输出动态信号的有效值 / 输入动态信号的有效值*

在输出和输入之间没有相位差的前提下，放大倍数 = 输出动态信号的瞬时值 / 输入动态信号的瞬时值

分贝

如果你有机会和一个电子工程师谈论放大电路的放大倍数，他通常会有“分贝”（dB）来描述放大倍数。简单的说， “分贝”是放大倍数的一个特殊“计量单位”，记作dB。我们通常所说的倍数A与分贝表示法的A（dB）之间存在下面的对应关系：
A=1 A(dB) = 0dB
A=2 A(dB) =6dB
A=10 A(dB) =20dB
A=100 A(dB) =40dB
A=1000 A(dB) =60dB
… …
A＝0.1 A(dB) =－20dB
A＝0.01 A(dB) =－40dB
… …
对于电压放大倍数和电流放大倍数，它们之间的换算关系为

使用分贝做单位主要有以下好处。
（1）数值变小，读写方便。电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万，一架收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出，一共要放大2万倍左右。用分贝表示先取个对数，数值就小得多。
（2）运算方便。放大器级联时，总的放大倍数是各级相乘。用分贝做单位时，总增益就是相加。若某功放前级是100倍(20dB)，后级是20倍(13dB)，那么总功率放大倍数是100×20=2000倍，总增益为20dB＋13dB=33dB。