
【电】 voltage amplification
电压放大(Voltage Amplification)是电子工程中描述信号处理过程的核心术语,指通过特定电路或器件将输入信号的电压幅度按比例增大的技术。其对应的英文术语为"Voltage Amplification"或"Voltage Amplifier",后者特指实现该功能的电子器件。
根据《电子电路设计原理(第5版)》的定义,电压放大器需满足三个基本特征:1) 输入与输出信号保持线性关系;2) 输出阻抗低于输入阻抗以实现有效功率传输;3) 带宽覆盖目标信号频率范围。典型的应用场景包括传感器信号调理(如麦克风前置放大)、射频接收机前端设计等。
IEEE标准词典特别强调,电压增益(Voltage Gain)的计算公式为: $$ Av = frac{V{out}}{V_{in}} $$ 其中$Av$表示无量纲放大倍数,$V{out}$和$V_{in}$分别为输出、输入电压有效值。在运算放大器设计中,该参数可通过反馈电阻网络精确控制。
麻省理工学院开放式课程资料指出,现代集成电路中的电压放大器已实现超过120dB的增益,同时保持纳伏级噪声水平,这种进步直接推动了医疗监护设备的发展。德州仪器发布的技术白皮书则展示了如何通过选择适当的晶体管偏置点来优化放大器的线性度与效率平衡。
电压放大是电子电路中的核心概念,指通过放大器等器件将输入信号的电压幅度按比例增大,同时保持信号波形和频率不变的过程。以下是关键要点:
实际工程中,电压放大器常与电流放大级配合使用构成功率放大器,例如Hi-Fi音响系统通常前级采用电压放大,后级进行电流放大驱动扬声器。现代集成电路(如OPA系列运放)已集成温度补偿和过载保护功能,显著提升了系统可靠性。
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