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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為原本的5倍。增益主要應用於放大電路中。

對數單位與分貝

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電子學上常使用對數單位量度增益,並以(bel)作為單位:

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:

一个类似的单位使用自然对数,称为奈培

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

增益

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。

與電壓增益類似,若使用電流計算增益,因為,其公式為:

增益[1]


舉例

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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 = 10/1 = 10倍
功率增益


根據定義,其增益為

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

參考資料

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  1. ^ Kenneth C. Smith. Microelectronic circuits. 牛津大學出版社. 2011: 第16頁. ISBN 9780199738519. 

参见

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