增益

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增益電子學上,通常為一個系統的訊號輸出與訊號輸入的比率。如5倍的增益,即是指系統令電壓功率增加了5倍。增益主要應用於放大電路中。

對數單位與分貝[编辑]

電子學上常使用對數單位量度增益,並以(bel)作為單位:

Gain = log10(P2/P1) bel

其中P1與P2分別為輸入及輸出的功率。

由於增益的數值通常都很大,因此一般都使用分貝(dB,貝的10分之1)來表示:

Gain = 10×log10(P2/P1) dB

一个类似的单位使用自然对数,称为neper

當增益以電壓而非功率計算時,使用焦耳定律 (Joule's law,P=V2/R),其公式為:

  • 增益 =10×log10 ((V22/R) /(V12/R) )dB

=10×log10((V2/V1)2)dB

=20×log10(V2/V1) dB

此公式只有在負載阻抗相等(阻抗匹配)時才為正確。在不少現代電子設備中,由於輸出阻抗較低,而輸入阻抗則較高,令負載可被忽略而不明顯地影響計算結果。

舉例[编辑]

如一個放大器輸出1伏特至1歐姆的負載,提供的輸出功率為1瓦特。如放大器被調節至輸出10伏特至同一負載,它提供的輸出功率則為100瓦特(P=V2/R)。因此:

電壓增益 =10倍
功率增益 =100倍

根據定義,其增益為20 dB

如果增益为1或0 dB,即输出电压等于输入电压,这个增益也称为单位增益

参见[编辑]