放大器檢測

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放大器檢測：核心檢測項目與技術詳解

一、核心檢測項目

1. 增益（Gain）檢測

   • 目的：驗證放大器的電壓/功率放大倍數是否符合標稱值。
   • 檢測方法：
     1. 輸入標準正弦波信號（如1kHz），使用信號發生器與示波器（或頻譜分析儀）測量輸入/輸出電壓。
     2. 計算增益：增益（dB）=20log?10(?out?in)增益（dB）=20log10?(Vin?Vout??)。
   • 標準：實測增益與標稱值偏差需在±5%以內。

2. 頻率響應（帶寬）檢測

   • 目的：確定放大器在指定增益下的工作頻率范圍。
   • 檢測方法：
     1. 輸入信號幅度固定，頻率從低頻（如20Hz）逐步增至高頻（如1MHz）。
     2. 記錄增益下降3dB時的頻率點，即為帶寬上限（?highfhigh?）。
   • 標準：帶寬應覆蓋設計需求（如音頻放大器需覆蓋20Hz-20kHz）。

3. 總諧波失真（THD）檢測

   • 目的：量化放大器非線性失真對信號的影響。
   • 檢測方法：
     1. 輸入純正弦波信號，用失真度分析儀或頻譜儀測量輸出信號的諧波成分。
     2. 計算THD：THD=∑?=2∞??2/?fundamental×THD=∑n=2∞?Vn2??/Vfundamental?×。
   • 標準：高保真音頻放大器THD需低于0.1%。

4. 輸入/輸出阻抗檢測

   • 輸入阻抗（Z_in）：
     • 串聯已知電阻（??Rs?）至輸入端，測量輸入電壓變化，計算?in=?in?inZin?=Iin?Vin??。
   • 輸出阻抗（Z_out）：
     • 空載和帶載（如50Ω）下測量輸出電壓變化，計算?out=(?空載−?帶載?帶載)×?負載Zout?=(V帶載?V空載?−V帶載??)×R負載?。
   • 標準：輸入阻抗應遠大于前級輸出阻抗，輸出阻抗應遠小于負載阻抗。

5. 信噪比（SNR）與噪聲檢測

   • 目的：評估放大器自身噪聲對信號的影響。
   • 檢測方法：
     1. 輸入端短路，測量輸出端噪聲電壓有效值（?noiseVnoise?）。
     2. 輸入標稱信號，測量輸出信號電壓（?signalVsignal?）。
     3. 計算SNR：SNR（dB）=20log?10(?signal?noise)SNR（dB）=20log10?(Vnoise?Vsignal??)。
   • 標準：音頻放大器SNR需≥90dB。

6. 電源抑制比（PSRR）檢測

   • 目的：測試放大器對電源紋波的抑制能力。
   • 檢測方法：
     1. 在電源端疊加已知幅度（如100mVpp）的交流紋波（如120Hz）。
     2. 測量輸出端紋波電壓，計算PSRR：PSRR（dB）=20log?10(?電源紋波?輸出紋波)PSRR（dB）=20log10?(V輸出紋波?V電源紋波??)。
   • 標準：PSRR越高越好（如≥60dB）。

7. 穩定性與過載保護檢測

   • 目的：驗證放大器在極端工況下的可靠性。
   • 檢測方法：
     1. 輸入超過標稱值的信號（如150%額定功率），觀察是否觸發過載保護或限幅。
     2. 長時間滿負荷運行，監測溫升是否在安全范圍內。
   • 標準：過載后應自動恢復，無器件損壞。

二、檢測注意事項

1. 環境控制：

   • 溫度：25℃±5℃，濕度＜60%，避免溫度漂移影響參數。
   • 電磁屏蔽：遠離強干擾源（如電機、無線設備）。

2. 儀器校準：

   • 檢測前需對信號源、示波器等設備進行歸零和幅度校準。

3. 負載匹配：

   • 輸出端需連接設計要求的負載電阻（如4Ω/8Ω），避免空載導致輸出級損壞。

4. 信號源選擇：

   • 優先使用低失真信號源（如泰克AFG31000），確保輸入信號純凈。

三、總結

放大器的性能檢測需圍繞增益、帶寬、失真、噪聲等核心參數展開，結合標準化的測試流程與儀器操作。通過系統化檢測，可有效識別設計缺陷（如頻響不平坦）、元器件老化（如電容漏電導致噪聲增加）等問題，為優化電路提供數據支持。工程師需嚴格遵循檢測規范，確保結果準確可靠。

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