放大器的性能指标与参数

放大器的性能指标是衡量其质量和适用场景的重要依据，不同应用场景对各指标的要求不同，需要根据实际需求进行权衡和选择。

增益的频率特性也很重要，即增益随信号频率变化的关系，称为频率响应。理想放大器的增益在通频带内应保持恒定，通频带是指增益下降不超过 3dB（约 0.707 倍）的频率范围。

（二）失真相关指标

失真是指放大器输出信号与输入信号相比，在波形上产生的畸变，是衡量放大器信号保真度的关键指标：

谐波失真（THD）：输出信号中所含谐波成分的总功率与基波功率之比，通常用百分比表示。音频放大器要求 THD 通常在 0.1% 以下，高保真系统要求低于 0.01%。

互调失真（IMD）：当输入多个不同频率的信号时，由于放大器的非线性，会产生新的频率分量（互调产物），互调失真用这些新分量的强度与原信号强度之比表示。在通信系统中，互调失真会干扰其他频道，因此要求严格控制。

相位失真：不同频率信号通过放大器后产生的相位偏移不一致，导致信号波形失真。在视频和通信系统中，相位失真会影响信号的正确解调，需要控制在一定范围内。

（三）输入输出特性指标

这些指标反映放大器与信号源和负载之间的匹配情况：

输入阻抗（Zin）：放大器输入端呈现的阻抗，输入阻抗越高，对信号源的负载影响越小，越容易从信号源获取信号。电压放大器通常要求高输入阻抗（如几 kΩ 至几 MΩ）。

输出阻抗（Zout）：放大器输出端呈现的阻抗，输出阻抗越低，放大器带负载能力越强，输出信号受负载变化的影响越小。功率放大器通常要求低输出阻抗（如几 Ω），以匹配扬声器等低阻抗负载。

负载能力：放大器能够驱动的负载大小，通常用最大输出电流或最大功率表示。例如，音频功率放大器的负载能力通常为 4Ω、8Ω 等，对应不同的输出功率。

（四）噪声与稳定性指标

噪声系数（NF）：输入信号的信噪比与输出信号的信噪比之比，用分贝表示，反映放大器自身产生噪声的大小。低噪声放大器（如接收机前端）要求噪声系数越小越好，通常在 1dB 以下。

稳定性：放大器在不同工作条件（如电源电压变化、温度变化、负载变化）下保持性能稳定的能力。不稳定的放大器可能产生自激振荡，导致无法正常工作，在射频放大器设计中尤为重要。

温度系数：放大器性能参数（如增益、工作点）随温度变化的速率，温度系数越小，放大器在温度变化时性能越稳定。在工业控制和高温环境应用中，需要选择温度系数小的放大器。