放大器的特性测量
运算放大器常见指标及重要特性
运算放大器常见指标及重要特性运算放大器是一种电子放大器，用于放大微弱电信号。
它是现代电子系统中的关键组件之一，广泛应用于各种电路中，如音频放大器、通信电路、仪器仪表、运算放大电路等。
了解运算放大器的常见指标和重要特性对于正确选择和应用运算放大器至关重要。
下面是关于运算放大器常见指标和重要特性的详细介绍。
1.常见指标(1)增益：运算放大器的增益是指输入信号和输出信号之间的放大倍数。
运算放大器的增益通常用电压增益来表示，即输出电压与输入电压之比。
(2)输入阻抗：运算放大器的输入阻抗是指输入端对外界电路的负载特性，也就是输入电路对外界电路之间的阻抗。
输入阻抗越大，对外界电路的负载影响越小。
(3)输出阻抗：运算放大器的输出阻抗是指输出端对外界电路的负载特性，也就是输出电路对外界电路之间的阻抗。
输出阻抗越小，对外界电路的阻抗匹配越好。
(4)带宽：运算放大器的带宽是指在指定的增益范围内，能够传递的频率范围。
带宽越大，运算放大器能够传递的高频信号越多。
(5)零点抵消：运算放大器的零点抵消是指在输出电压为零时，输入电压不为零的情况下，输出电压的漂移量。
零点抵消越好，运算放大器的精度越高。
2.重要特性(1)运算精度：运算放大器的运算精度是指在给定的测量条件下，输出结果与实际值之间的偏差大小。
运算精度越高，运算放大器输出的信号越准确。
(2)稳定性：运算放大器的稳定性是指在不同工作条件下，输出信号的稳定程度。
稳定性越好，运算放大器的输出信号波动越小。
(3)噪声：运算放大器的噪声是指在运放输入端产生的不可避免的电压或电流波动。
噪声越小，运算放大器的信噪比越高。
(4)温度漂移：运算放大器的温度漂移是指在温度变化的情况下，输出信号的稳定程度。
温度漂移越小，运算放大器的性能越稳定。
(5)电源电压范围：运算放大器的电源电压范围是指能够正常工作的电源电压范围。
电源电压范围越大，运算放大器的适用范围越广。
(6)输入偏置电流：运算放大器的输入偏置电流是指在没有输入信号的情况下，输入端电流的大小。
功率放大器主要指标测试方法
一、功率/1dB压缩点测试
功率计测试框图4：
小功率负载
波导大功率负载
信号源
功率放大器
波导耦合器 功率计探头
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载； 3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。 4、功率计需要使用连续波功率计或者雷达脉冲功率计，频率上限覆盖功放 的频率。耦合器为40dB或者50dB满足耦合端不损坏功率计为原则。
有用信号
杂散 f1
杂散
f0
f2
频率
三、输出失真(谐波, 交调, 杂波)
失真测试框图：
小功率负载
波导负载
信号源
功率放大器
波导耦合器
频谱分析仪
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有连续波/脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载； 3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。 4、频谱仪至少需要覆盖功放最大频率。功率标记点分别测试主信号和其 他谐波或交调等杂散信号。
二、增益及带内平坦度测试
增益测试框图：
小功率负载
波导负载
信号源
功率放大器
波导耦合器
频谱分析仪
注意事项：
1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有连续波/脉冲信号调制；
2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载；
3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。
反射特性测量是通过测试被测件的反射损耗，或测出被测件的反射系数、 电压驻波比，反映端口的匹配情况。 回波损耗 LR、反射系数ρ、电压驻波比S 三者的关系如下：
放大器基本分类及特性分析
放大器基本分类及特性分析放大器是电子设备中常见的一种电路器件，用于放大电信号的幅度、功率或电压。
根据电路结构和工作原理的不同，放大器可以被分为几种基本分类，每种分类都具备一些特性。
本文将简要介绍放大器的基本分类及其特性。
第一类：按信号类型分类1. 音频放大器：用于放大音频信号的放大器，广泛应用于音频设备中。
其特性包括较低的频率响应，高放大增益和较小的失真。
2. 射频放大器：用于放大高频信号的放大器，常见于无线通信系统中。
其特性包括宽频带、线性度好和高功率输出。
第二类：按元件类型分类1. 离散元件放大器：采用离散元件（如晶体管、三极管）搭建的放大器。
其特性包括可靠性高、成本低廉和易于调试。
2. 集成电路放大器：采用集成电路芯片构建的放大器，可以实现更高的集成度和性能。
其特性包括小尺寸、低功耗和稳定性好。
第三类：按工作方式分类1. A类放大器：工作在全部信号周期上的放大器，具有良好的线性增益和低功率损耗。
然而，其功率效率较低，主要用于音频放大器。
2. B类放大器：将信号分为正负半周进行放大的放大器，具有高功率效率和较小的失真。
但是在信号过渡边缘处可能产生失真，因此主要应用于音频功率放大器。
3. AB类放大器：综合了A类和B类的特点，可以在一定程度上兼顾功率效率和失真性能，广泛应用于音频放大器和通信领域。
4. C类放大器：仅在输入信号大于某个阈值时放大的放大器，适用于射频信号放大，具有高功率效率和小尺寸的优势。
然而，其失真较大且频率响应较窄。
第四类：按应用领域分类1. 模拟放大器：用于放大模拟信号的放大器，主要应用于音频和射频信号处理方面。
2. 数字放大器：将数字信号转换为模拟信号后进行放大的放大器，主要应用于数字音频系统和音频功率放大。
3. 工业放大器：主要用于工业领域，如传感器信号放大和控制系统中的信号处理。
总结起来，放大器根据信号类型、元件类型、工作方式和应用领域的不同，可以分为多种基本分类。
每种分类都有其独特的特性和适用场景。
测量放大器的原理
测量放大器的原理放大器是电子电路中最为基本和重要的器件之一，它广泛应用于信号处理、功率放大、采样与保持等众多领域，具有重要的意义和作用。
测量放大器是用来测量不同信号的电压大小，比如测量声音信号、视频信号、射频信号等。
本文将介绍测量放大器的原理及相关内容。
一、测量放大器的原理测量放大器主要由输入电阻、放大器、输出电阻组成。
当输入电信号进入测量放大器时，首先经过输入电阻的阻挡，将输入信号的电压降低到输入电阻的端口电压，同时输入电阻将输入信号作为放大器的输入信号传送到放大器。
放大器对输入的信号进行加倍，同时将其放大到可测量的输出电压，即放大输出信号的电压。
在放大器中，有许多因素会影响其放大效果，例如放大器的开环增益、截止频率、带宽、噪声等，这些因素都会对放大器的测量性能产生影响。
因此，要了解测量放大器的测量性能和参数，需要对放大器进行特性测试来进行评估。
二、测量放大器测量性能的指标1.增益(Gain)增益是指测量放大器输出信号与输入信号之间的比率。
一般情况下，放大器的增益会受到温度、频率和射频功率等因素的影响。
增益是用来评估放大器功率的测量性能最基本和最重要的指标。
增益越高，放大器的功率处理能力越强。
2.带宽(Bandwidth)带宽是指放大器能增益的范围。
在工作中，高带宽意味着放大器可以工作在更宽的频段内，并能够测量更多的信号。
因此，带宽是测量放大器性能的另一个重要指标之一，带宽越高表明放大器的性能越好。
3.噪声(Normal Mode Rejection)在电路中，由于外部干扰信号和电源中的噪声信号，在放大信号过程中可能会对放大器的测量性能产生影响。
为了避免这些干扰信号对放大器造成影响，需要使用具有噪声抑制功能的测量放大器。
噪声越小，测量效果越好。
4.温度漂移(Temperature Drift)温度漂移是测量放大器温度变化对放大器测量性能的影响。
在实际应用中，温度的变化可能会影响放大器的增益和噪声等性能参数，因此需要对温度漂移进行限制。
功放电路性能指标及测试方法
功放电路性能指标及测试方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March1. 功放电路性能指标及测试方法功率放大器的性能指标很多，有输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗、阻尼系数等，其中以输出功率、效率、频率响应、输入灵敏度、信噪比等项目指标为主。
配备必要的仪器仪表主要有：音频信号发生器、音频毫伏表、示波器、失真度测量仪等。
（1）输出功率是指功放输送给负载的功率，以瓦（W ）为基本单位。
功放在放大倍数和负载一定的情况下，输出功率的大小由输入信号的大小决定，包括最大输出功率和额定输出功率两种。
额定输出功率：指在一定的谐波失真指标内，功放输出的最大功率。
应该注意，功放的负载和谐波失真指标不同，额定输出功率也随之不同。
通常规定的谐波失真指标有1%和10%。
由于输出功率的大小与输入信号有关，通常测量时给功放输入频率为1KHz 的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值o U ，此时功放的输出功率o P 可表示为 ：2o o =LU P R （4-1-4） 式中L R 为等效负载的阻抗。
这样得到的输出功率，实际上为平均功率OAV P 。
当输入信号幅度逐渐增大时，功放开始过载，波形削顶，谐波失真加大。
谐波失真度为10%时的平均功率，称为额定输出功率，亦称最大有用功率或不失真功率。
最大输出功率：在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。
额定输出功率和最大输出功率是我国早期功放产品说明书上常用的两种功率。
通常最大输出功率是额定功率的2倍。
2LUom Pom R （4-1-5） 其中，Uom 为放大器的最大输出电压有效值。
功放电路功率测量线路如图4-1-4所示，示波器用于监视波形失真之用，MV 表示音频毫伏表，L R 是负载电阻，O U 、I U 分别表示输出和输入信号电压。
功放电路性能指标及测试方法
1. 功放电路性能指标及测试方法功率放大器的性能指标很多，有输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗、阻尼系数等，其中以输出功率、效率、频率响应、输入灵敏度、信噪比等项目指标为主。
配备必要的仪器仪表主要有：音频信号发生器、音频毫伏表、示波器、失真度测量仪等。
（1）输出功率是指功放输送给负载的功率，以瓦（W ）为基本单位。
功放在放大倍数和负载一定的情况下，输出功率的大小由输入信号的大小决定，包括最大输出功率和额定输出功率两种。
额定输出功率：指在一定的谐波失真指标内，功放输出的最大功率。
应该注意，功放的负载和谐波失真指标不同，额定输出功率也随之不同。
通常规定的谐波失真指标有1%和10%。
由于输出功率的大小与输入信号有关，通常测量时给功放输入频率为1KHz 的正弦信号，测出等阻负载电阻上的电压有效值o U ，此时功放的输出功率o P 可表示为 ：2o o=LU P R （4-1-4） 式中L R 为等效负载的阻抗。
这样得到的输出功率，实际上为平均功率OAV P 。
当输入信号幅度逐渐增大时，功放开始过载，波形削顶，谐波失真加大。
谐波失真度为10%时的平均功率，称为额定输出功率，亦称最大有用功率或不失真功率。
最大输出功率：在上述情况下不考虑失真的大小，给功放输入足够大的信号，功放所能输出的最大功率称为最大输出功率。
额定输出功率和最大输出功率是我国早期功放产品说明书上常用的两种功率。
通常最大输出功率是额定功率的2倍。
2LUom Pom R （4-1-5） 其中，Uom 为放大器的最大输出电压有效值。
功放电路功率测量线路如图4-1-4所示，示波器用于监视波形失真之用，MV 表示音频毫伏表，L R 是负载电阻，O U 、I U 分别表示输出和输入信号电压。
图4-1-4 输出功率测试电路测量过程：由信号发生器输出一个0.755V(0DB)的1KHZ 正弦信号，送入功放的线路输入口；或由音频信号发生器输出一个0.35V(-67DB)的1KHZ 正弦信号，送入功放的话筒口，缓慢开大功放的相应音量旋钮，观察示波器的输出波形刚好不失真时，停止调节音量钮。
模拟电子电路 实验一 三极管的放大特性 实验报告
模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告模拟电子电路实验一三极管的放大特性实验报告实验目的本实验旨在研究三极管放大器的基本原理和放大特性，了解其输出特性曲线和输入特性曲线，并通过实验验证与理论相符。
实验内容1. 搭建三极管放大电路；2. 测量和记录三极管的输入特性和输出特性；3. 理论分析输出特性曲线。
实验仪器和设备1. 双踪示波器；2. 函数发生器；3. 三极管；4. 电阻、电容等元器件。
实验步骤1. 按照电路图搭建三极管放大电路；2. 设置函数发生器，输入信号频率为1kHz，幅度适当；3. 调节电源电压，使其为恒定值；4. 使用双踪示波器测量输入电压和输出电压，并记录数据；5. 根据实测数据绘制输出特性曲线，并进行分析。
实验结果与分析通过实验测量和数据记录，我们得到了三极管的输入特性和输出特性曲线，并与理论预测进行了对比。
实验结果显示，三极管在放大电路中表现出了良好的放大特性，输出特性曲线呈现出非线性的特点。
通过分析输出特性曲线，我们可以得到三极管的放大倍数、截止频率等重要参数。
结论本实验通过搭建三极管放大电路，测量和分析了其放大特性。
实验结果与理论相符，验证了三极管放大器的基本原理。
三极管作为一种常用的电子器件，在实际电路中具有重要的应用价值。
实验总结通过本次实验，我们加深了对三极管放大特性的理解，并掌握了实验测量和分析的方法。
在后续的实验中，我们将进一步研究和应用三极管放大器，探索更多的电子电路原理和技术。
---> 注意：本报告的内容为实验结果和分析的简要总结，详细数据和图表请参见实验记录。
实验报告
实验1 单调谐回路谐振放大器实验步骤1．单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法，即扫频法和点测法。
扫频法简单直观，可直接观察到单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。
本实验采用点测法，即保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐回路揩振放大器的输出电压幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
步骤如下：（1）1K02置“off“位，即断开集电极电阻1R3，调整1W01使1Q01的基极直流电压为2.5V左右，这样放大器工作于放大状态。
高频信号源输出连接到单调谐放大器的输入端（1P01）。
示波器CH1接放大器的输入端1TP01，示波器CH2接单调谐放大器的输出端1TP02，调整高频信号源频率为6.3MHZ （用频率计测量），高频信号源输出幅度（峰——峰值）为200mv （示波器CH1监测）。
调整单调谐放大器的电容1C2，使放大器的输出为最大值（示波器CH2监测）。
此时回路谐振于6.3MHZ。
比较此时输入输出幅度大小，并算出放大倍数。
（2）按照表1-2改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度为200mv（示波器CH1监视），从示波器CH2上读出与频率相对应的单调谐放大器的电压幅值，并把数据填入表1-2。
表1-2（3）以横轴为频率，纵轴为电压幅值，按照表1-2，画出单调谐放大器的幅频特性曲线。
3．观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响。
顺时针调整1W 01（此时1W 01阻值增大），使1Q 01基极直流电压为1.5V ，从而改变静态工作点。
按照上述幅频特性的测量方法，测出幅频特性曲线。
逆时针调整1W 01（此时1W 01阻值减小），使1Q 01基极直流电压为5V ，重新测出幅频特性曲线。
可以发现：当1W 01加大时，由于I CQ 减小，幅频特性幅值会减小，同时曲线变“瘦”（带宽减小）；而当1W 01减小时，由于I CQ 加大，幅频特性幅值会加大，同时曲线变“胖”（带宽加大）。
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5、放大器最大不失真电压幅度的测量： 测量装置图如图三所示。输入信号为 10KHz的正弦波信号。 逐渐增加输入信号，直至放大器输出 刚好不失真为止。测出输出正弦波信号 的正半波刚好不失真的幅值V(正)和负半 波刚好不失真的幅值V(负)。 改变放大器工作电源电压为+-10V，测 出V(负)和V(正)值。
+15 V 1 0K R2
8
3 C1 IN 0.1 R1 1K
IC1 A L F35 3 C2 1 OUT 1
2
R3 1K
R4 1 0K -1 5V
4
图1
-
图一
+15 V
OUT 2
+
8
7
6
5
LF353
1 2 3 4
图2
图二
OUT 1 + -1ห้องสมุดไป่ตู้5V
二、放大器增益－频率特性曲线测量：
按装置图图三接好实验装置，保持信号发生器正弦波输出辐度 不变，改变正弦波信号的频率，从500Hz－2KHz，每隔200Hz为 一测量点， 2KHz－300KHz 每隔 40KHz 为一测量点， 300KHz－ 500KHz 每 隔 1 0 KHz 为 一 测 量 点 。 放 大 器 增 益 计 算 公 式 为 ： K=Vout / Vin(Vout、Vin为放大器输入、输出正弦波信号的峰 峰值 ) 。画出放大器增益－频率特性曲线，并确定放大器的高 通截止频率 f H ( 注： f H 为低频段增益下降为最高增益的 0.707 倍时的频率点，即 3dB 点) 和低频截止频率 f L ( 注： f L 为高频段 3dB 点 ) ，并计算出该放大器的 3dB 带宽 BW(BW=f L－f H)。
思考题
1 、若要测该放大器的 0.1dB 带宽，该如何 进行？ 2、怎样减少失调电压对放大器的影响？ 3、放大器工作电源电压和最大输出电压范 围有什么关系？为什么？
Vin
Vout
信号发生 器
放大器
示波器
电源
图三
三、输入失调电压(Δ Voi)的测量： 输入失调电压的定义为：为了获得零值输 出电压，在输入端之间应加的电压。 输入失调电压测量装置图如图四所示。将 图1所示电路的IN端和电容C1、C2短路。 用数字万用表测出放大器OUT端的直流电 压Δ Vo。输入失调电压的计算公式为： Δ Vio=Δ Vo/(1+R2 / R1)
IN
OUT
放大器
数字万用表
图四
四、压摆率(SR)的测量： 压摆率的定义为：放大器输出电压的最大 变化速率。其计算公式为：SR=Δ E/Δ T 测量装置图所图3所示。信号发生器输出为 10KHz 的方波。请用示波器测出 Δ E 和 Δ T值，根据公式计算SR值。
△T
△E
图五、对方波或脉冲输入的响应(实线为输入信号，虚线为输出信号)
放大器的特性测试
实验目的
实验原理
实验设备 实验内容
实验目的
掌据放大器特性参数的测量
实验原理
放大器的特性包括许多内容，有幅频 特性、相频特性、噪声特性、输入输岀 特性等。相应的参数有：增益、3dB带宽、 相位裕量、噪声频谱密度、噪声系数、 失调电压、动态范围、压摆率、输入输 岀阻抗等。
实验内容
一、按图一所示组成放大器电路。