放大器檢測
發(fā)布日期: 2025-04-12 09:04:00 - 更新時(shí)間:2025年04月12日 09:05
放大器檢測:核心檢測項(xiàng)目與技術(shù)詳解
一、核心檢測項(xiàng)目
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增益(Gain)檢測
- 目的:驗(yàn)證放大器的電壓/功率放大倍數(shù)是否符合標(biāo)稱值。
- 檢測方法:
- 輸入標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號(hào)(如1kHz),使用信號(hào)發(fā)生器與示波器(或頻譜分析儀)測量輸入/輸出電壓。
- 計(jì)算增益:增益(dB)=20log?10(?out?in)增益(dB)=20log10?(Vin?Vout??)。
- 標(biāo)準(zhǔn):實(shí)測增益與標(biāo)稱值偏差需在±5%以內(nèi)。
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頻率響應(yīng)(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:
- 輸入信號(hào)幅度固定,頻率從低頻(如20Hz)逐步增至高頻(如1MHz)。
- 記錄增益下降3dB時(shí)的頻率點(diǎn),即為帶寬上限(?highfhigh?)。
- 標(biāo)準(zhǔn):帶寬應(yīng)覆蓋設(shè)計(jì)需求(如音頻放大器需覆蓋20Hz-20kHz)。
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總諧波失真(THD)檢測
- 目的:量化放大器非線性失真對(duì)信號(hào)的影響。
- 檢測方法:
- 輸入純正弦波信號(hào),用失真度分析儀或頻譜儀測量輸出信號(hào)的諧波成分。
- 計(jì)算THD:THD=∑?=2∞??2/?fundamental×THD=∑n=2∞?Vn2??/Vfundamental?×。
- 標(biāo)準(zhǔn):高保真音頻放大器THD需低于0.1%。
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輸入/輸出阻抗檢測
- 輸入阻抗(Z_in):
- 串聯(lián)已知電阻(??Rs?)至輸入端,測量輸入電壓變化,計(jì)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(jì)算?out=(?空載−?帶載?帶載)×?負(fù)載Zout?=(V帶載?V空載?−V帶載??)×R負(fù)載?。
- 標(biāo)準(zhǔn):輸入阻抗應(yīng)遠(yuǎn)大于前級(jí)輸出阻抗,輸出阻抗應(yīng)遠(yuǎn)小于負(fù)載阻抗。
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信噪比(SNR)與噪聲檢測
- 目的:評(píng)估放大器自身噪聲對(duì)信號(hào)的影響。
- 檢測方法:
- 輸入端短路,測量輸出端噪聲電壓有效值(?noiseVnoise?)。
- 輸入標(biāo)稱信號(hào),測量輸出信號(hào)電壓(?signalVsignal?)。
- 計(jì)算SNR:SNR(dB)=20log?10(?signal?noise)SNR(dB)=20log10?(Vnoise?Vsignal??)。
- 標(biāo)準(zhǔn):音頻放大器SNR需≥90dB。
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電源抑制比(PSRR)檢測
- 目的:測試放大器對(duì)電源紋波的抑制能力。
- 檢測方法:
- 在電源端疊加已知幅度(如100mVpp)的交流紋波(如120Hz)。
- 測量輸出端紋波電壓,計(jì)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(biāo)準(zhǔn):PSRR越高越好(如≥60dB)。
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穩(wěn)定性與過載保護(hù)檢測
- 目的:驗(yàn)證放大器在極端工況下的可靠性。
- 檢測方法:
- 輸入超過標(biāo)稱值的信號(hào)(如150%額定功率),觀察是否觸發(fā)過載保護(hù)或限幅。
- 長時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)行,監(jiān)測溫升是否在安全范圍內(nèi)。
- 標(biāo)準(zhǔn):過載后應(yīng)自動(dòng)恢復(fù),無器件損壞。
二、檢測注意事項(xiàng)
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環(huán)境控制:
- 溫度:25℃±5℃,濕度<60%,避免溫度漂移影響參數(shù)。
- 電磁屏蔽:遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源(如電機(jī)、無線設(shè)備)。
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儀器校準(zhǔn):
- 檢測前需對(duì)信號(hào)源、示波器等設(shè)備進(jìn)行歸零和幅度校準(zhǔn)。
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負(fù)載匹配:
- 輸出端需連接設(shè)計(jì)要求的負(fù)載電阻(如4Ω/8Ω),避免空載導(dǎo)致輸出級(jí)損壞。
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信號(hào)源選擇:
- 優(yōu)先使用低失真信號(hào)源(如泰克AFG31000),確保輸入信號(hào)純凈。
三、總結(jié)
放大器的性能檢測需圍繞增益、帶寬、失真、噪聲等核心參數(shù)展開,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化的測試流程與儀器操作。通過系統(tǒng)化檢測,可有效識(shí)別設(shè)計(jì)缺陷(如頻響不平坦)、元器件老化(如電容漏電導(dǎo)致噪聲增加)等問題,為優(yōu)化電路提供數(shù)據(jù)支持。工程師需嚴(yán)格遵循檢測規(guī)范,確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
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