在电子电路中,放大倍数是指一个电路所能将输入信号的量级放大到输出信号的倍数。放大倍数实际上就是信号放大器对信号的放大程度的描述。
在放大衰减的情况下,放大倍数是负数。放大器的输出可以是电压增益,也可以是功率增益,而电压增益是最常用的指标之一。
电压增益(Voltage gain)指放大器输出电压与输入电压之间的比率。电压增益的计算方法是:输出电压除以输入电压,即Av = Vout / Vin 。
在许多实际电路中,特别是放大器及运算放大器电路中,电压增益都约为20倍。而为什么电压增益是20倍呢?
放大倍数为20,其实源于二十世纪初期,初期的放大器是三极管集电极负反馈电路,电压放大倍数和电阻负载的选择有关。
当使用电阻分压放置于集电极输出时,20是一个合适的放大倍数,因为20倍基本符合电阻分压的负反馈的运算增益。
同时,当输出信号经过多级放大时,每一级增益都以20为倍数,这样的结果便是多级放大之后的整体放大倍数符合预期。
虽然电压增益为20是大多数放大器和运算放大器所采用的数值,但并不是所有的电路都能够达到20倍的电压增益。特别是在低信噪比的情况下,电压增益的数值越小,越容易受到噪声和其他干扰的影响,从而导致信号失真。
在实际工程应用中,如果需要更高的电压增益,可以采用多级放大或更好的放大器设计,这样可以实现比20倍更高的电压增益,但同时也需要注意电路稳定性的问题。