功率放大器的定義和主要指標(biāo)

2024-02-02

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功率放大器（Voltage Amplifier）是一種用于放大信號源電壓信號的儀器。在負(fù)載為諧振電路或耦合回路的情況下，功率放大器需要具備較好的幅頻和相頻特性以及較高的選擇性。主要指標(biāo)包括帶寬、電壓、

功率放大器（Voltage Amplifier）是一種用于放大信號源電壓信號的儀器。在負(fù)載為諧振電路或耦合回路的情況下，功率放大器需要具備較好的幅頻和相頻特性以及較高的選擇性。主要指標(biāo)包括帶寬、電壓、電流、電壓增益和負(fù)載等。

帶寬的重要性

通常廠家以正弦波來定義功率放大器的帶寬。例如，一個100KHz的功率放大器指的是在正弦波信號下能夠達(dá)到的最高頻率，并不適用于方波或三角波等波形。這些波形由于高次諧波的影響，往往無法達(dá)到預(yù)期效果。因此，在選擇功率放大器時，客戶需與廠家溝通，明確小信號帶寬或大信號帶寬的需求。

客戶在選擇功率放大器時，需要考慮所需放大信號的最高電壓值。通常廠家提供的是峰峰值電壓?？蛻魬?yīng)注意自己測試應(yīng)用所需的電壓是有效值（Vrms）還是峰峰值（Vpp）。

功率放大器通常輸出的功率是恒定的。根據(jù)功率公式PU*I，電壓和電流在功率恒定的情況下成反比。因此，廠家給出的電流值通常是最大值。特別是在直流情況下，當(dāng)電壓輸出達(dá)到最大時，電流一定是最小的。

功率代表了功率放大器的驅(qū)動能力。功率的選擇取決于客戶預(yù)期希望加載在待測設(shè)備上的電壓和電流。對于純阻性負(fù)載，計算功率相對簡單。然而，如果負(fù)載為容性或感性負(fù)載，客戶需與廠家工程師進(jìn)行溝通，并進(jìn)行模擬仿真以獲得準(zhǔn)確的需求。

根據(jù)測試應(yīng)用的需求，客戶可以選擇功率放大器的通道數(shù)。目前主流的功率放大器有單通道和雙通道。但有些廠家可以根據(jù)用戶需要定制通道數(shù)，最多可達(dá)到8通道。同時，這些功率放大器可以保證通道的同步性，并能輸出具有不同相位差的信號，方便用戶使用。

增益有模擬增益和數(shù)控增益兩種方式。模擬增益通過調(diào)節(jié)電位器來實現(xiàn)，無法精確放大信號，只能通過外置觀測示波器來讀取。這種方式逐漸被廠家淘汰。數(shù)字增益控制則具有調(diào)節(jié)精度高、直觀方便的特點，是目前主流功率放大器采用的增益放大方式。

功率放大器通常與信號源配合使用。信號源通常具有50歐姆或高阻輸出。為了保證功率放大器輸入端的安全，需要在輸入端提供對應(yīng)的輸入阻抗。同樣地，由于客戶驅(qū)動的負(fù)載多樣性，輸出端也需要提供更靈活的輸出阻抗匹配。

由于功率放大器往往需要驅(qū)動動態(tài)變化的負(fù)載，對其保護(hù)要求較高。為了防止損壞功率放大器，通常需要具備過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、過熱保護(hù)和短路保護(hù)等功能。