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技術(shù)專題
電路設(shè)計級聯(lián)放大器增益
由于放大器技術(shù)的進(jìn)步，即增加的SNR，效率，低至?ohm的穩(wěn)定性和輸出功率，汽車音頻領(lǐng)域中的（級聯(lián)）放大器不再是必需的。在電子領(lǐng)域的其他領(lǐng)域，級聯(lián)仍然是必需的。
您可能知道，級聯(lián)放大器是一個由一系列放大器組成的兩端口網(wǎng)絡(luò)，其中每個放大器將其輸出連接（發(fā)送）到鏈中下一個放大器的輸入。由于級或級之間的負(fù)載，使這些級聯(lián)級的增益計算變得復(fù)雜。
單級放大器無法獲得許多應(yīng)用的性能要求，因此需要多級放大。這些級聯(lián)放大器產(chǎn)生的增益超過了各個放大器可能獲得的增益。通常，級聯(lián)放大器的總增益是各個級增益的結(jié)果，而忽略了潛在的負(fù)載效應(yīng)。
級聯(lián)放大器的目的
級聯(lián)放大器的總體原因是需要增加放大器輸出以滿足特定要求，例如增加電視或無線電接收機(jī)中的信號強(qiáng)度。
使用級聯(lián)或多級放大器，可以為您的設(shè)計提供更高的電流增益或電壓增益。通常，我們利用級聯(lián)放大器級來增加整體放大器增益，但在其他情況下，這是為了獲得必要的輸入或輸出阻抗。
下面是兩級串聯(lián)的級聯(lián)放大器的簡化視圖。
在這里，我們在電路級視圖中具有相同的兩級級聯(lián)放大器的簡化圖。
級聯(lián)放大器增益
我們簡要地提到，由于放大器級之間的負(fù)載，計算級聯(lián)放大器的總增益更加復(fù)雜。請記住，這些仍然是放大器，因此，各個輸出增益將落在放大器增益特性的范圍之內(nèi)。
放大器增益與輸入信號的量度與其輸出信號之比之間的關(guān)系相關(guān)。可以測量三種類型的放大器增益：電流增益（A i = I out / I in），功率增益（A p = A v * A i）和電壓增益（A v = V out / V 在）。這取決于我們測量的數(shù)量，但無論如何，A（放大倍數(shù)）是增益的表示。
A v = V 輸出 / V 輸入
要么
甲v =（40個RMS）/（10個RMS）
要么
甲v = 4
考慮到這一點，除了可能的負(fù)載效應(yīng)之外，級聯(lián)放大器的增益是其各個放大器級的增益的乘積。但是，每個級或放大器的增益分別取決于其配置，即其組件。級聯(lián)放大器增益的公式如下：
A（增益）= A1 * A2 * A3
當(dāng)每一級的增益使用分貝表達(dá)式（dB）時，各個放大器的增益之和就是其總增益：
A（dB增益）= A1 + A2 + A3
級聯(lián)放大器的優(yōu)點和優(yōu)勢
當(dāng)我們級聯(lián)放大器時，需要在放大器之間利用耦合網(wǎng)絡(luò)。我們稱這種耦合為級間耦合。對于級聯(lián)放大器，存在三種級聯(lián)放大器類型：直接耦合，變壓器耦合和RC耦合。
RC耦合：提供最低的實施成本，并提供可接受的頻率響應(yīng)。
變壓器耦合：提供增強(qiáng)的總增益和電平匹配阻抗。從功能上講，它擴(kuò)展了整個初級變壓器繞組的信號，并起到了負(fù)載的作用。但是，如果使用寬頻響應(yīng)變壓器，此方法可能會很昂貴。
直接耦合：放大器一級輸出與下一級輸入的耦合。這允許零頻率（直流）的信號從輸入傳遞到輸出。這是需要零或低頻放大的應(yīng)用的理想選擇。
級聯(lián)放大器有兩個主要優(yōu)點：增加的增益和輸入以及輸出阻抗的靈活性。對級聯(lián)放大器提供的增益的需求對于各種應(yīng)用的功能至關(guān)重要。
