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增益

指数 增益

增益在電子學上,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,即是指系統令電壓或功率增加了5倍。增益主要應用於放大電路中。.

19 关系: 功率功率增益增益带宽积奈培对数伏特信号分貝环路增益瓦特电子学阻抗阻抗匹配自然對數電壓损耗歐姆比率放大器

功率

功率定義為能量转换或使用的速率,以單位時間的能量大小來表示,即是作功的率。功率的國際標準制單位是瓦特(W),名稱是得名於十八世紀的蒸汽引擎設計者詹姆斯·瓦特。燈泡在單位時間內,電能轉換為熱能及光能的量就可以用功率表示,瓦特數越高表示單位時間用的能力(或電力)越高。 能量转换可以用來作功,功率也是作功的速率。當一個人搬著一重物爬了一層的樓梯,不論他是慢慢的走上樓梯或是快跑上樓梯,對重物作的功是相等的,但若考慮其功率,快跑上樓梯會在較短的時間內對物體作相同大小的功,因此其功率較大。馬達的輸出功率是其馬達產生的轉矩及馬達角速度的乘積,而車輛前進的功率是輪子上的牽引力及車輛速度的乘積。.

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功率增益

功率增益(Power gain)是指一个电路里输出功率和输入功率的比例。不像其他的信号增益,例如电压增益和电流增益,功率增益由于“输入功率”和“输出功率”本身有着相对模糊的定义,因此有时显得有点混淆。三种重要的功率增益包括:运算功率增益(operating power gain)、转换功率增益(transducer power gain)和有效功率增益(available power gain)。值得注意的是,上述三种增益的定义均基于功率的平均效果,而非瞬时功率,不过“平均”二字经常被省略,在有的情况会引起混淆。.

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增益带宽积

增益带宽积(gain–bandwidth product,缩写:GBWP, GBW, GBP or GB)是指一个放大器带宽以及其相应增益的乘积。 诸如运算放大器等电子器件被设计为具有单极频率响应,增益带宽积几乎与工作点处的增益无关;这些器件的带宽增益积等于一个单位增益带宽。 当放大器以负反馈的形式连接在电路中时,整个负反馈网络提供的增益低于开环增益(Open-loop gain)。这时,闭环放大器网络的增益带宽积就近似等于开环放大器网络的增益带宽积。S.斯里尼瓦桑指出:“有限增益带宽积这项参数描述了运算放大器增益对于频率的依赖关系。”.

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奈培

奈培(英文:neper,符號:Np)是量度兩個相同單位之數量比例的單位,以發明對數的蘇格蘭數學家約翰·納皮爾命名。與相同性質的分貝(dB)一樣,這個單位並非正式的國際單位,但可用於國際單位制上。.

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对数

在数学中,真数 x(对于底数 )的对数是 y 的指数 y,使得 。底数  的值一定不能是1或0(在扩展到复数的复对数情况下不能是1的方根),典型的是、 10或2。数x(对于底数β)的对数通常写为 稱作為以β為底x的對數。 当x和β进一步限制为正实数的时候,对数是1个唯一的实数。 例如,因为 我们可以得出 用日常语言说,以3为底81的对数是4。.

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伏特

伏特(volt)是国际单位制中电压的单位,符号V。 在一根均匀的、宽度和温度恒定的导线上假如有一安培电流流动,那么导线的电阻在一定的距离内將电能转化为热能1瓦(W.

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信号

信号(Signal)可以指:.

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分貝

分貝(decibel)是量度兩個相同單位之數量比例的單位,主要用於度量聲音強度,常用dB表示。「分」(deci-)指十分之一,個位是「貝」或「貝爾」(bel,紀念發明家亞歷山大·格拉漢姆·貝爾),但一般只用分貝。 常用的空气参考声压为p_.

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环路增益

环路增益(loop gain)為電子學及控制工程的名詞,是指一反馈迴路中的總增益,一般會以比例或是分貝表示。环路增益常用在放大器及电子振荡器的線路中,後來更擴展到控制工廠及設備的工業中。环路增益的概念也用在生物學中。在反馈迴路中,為了控制輸出,會量測設備、程序的輸出,取樣後,再以此影響輸入信號,使輸出控制的更理想。环路增益和环路相位移決定了設備的特性,也決定輸出是否穩定,或是不穩定(振荡)。海因里希·巴克豪森在1921年最早發現环路增益在電子反馈放大器特性分析中的重要性,後來在1930年代由贝尔实验室的亨德里克·韋德·波德及哈里·奈奎斯特繼續發展。 右圖是有负反馈電子放大器的方塊圖。輸入信號和一信號相減,送到开环增益為A的放大器中,進行放大。放大器的輸出送到增益為β的反馈迴路中,再和放大器的輸入信號相減,成為放大器的輸入。环路增益可以先假設反馈迴路先在某一點切斷,再看給予一信號時的總增益。以右圖為例,环路增益是二個增益的乘積−Aβ,負號的原因是因為輸入信號是和反馈信號相減才送到放大器中。在放大器中,环路增益是以分貝表示的开环增益圖及閉环增益圖(1/β圖)之間的差。 增益A和β會隨輸出信號的頻率而改變,因此环路增益也會隨頻率而變化,一般會表示為角頻率ω(單位為弧度每秒)的函數。 在通訊上,环路增益可以指载波終端或是二線中继器上的可用功率增益。最大的可用增益是由閉迴路的總損失決定,可用增益不能大於總損失。.

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瓦特

特(符号:W)是国际单位制的功率单位。瓦特的定义是1焦耳/秒(1 J/s),即每秒钟转换,使用或耗散的(以安培为量度的)能量的速率。日常生活中更常用千瓦作为单位,1千.

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电子学

电子学(Electronics),作用于包括有源电子元器件(例如真空管、二极管、三极管、集成电路)和与之相关的无源器件电路的互连技术。有源器件的非线性特性和控制电子流动的能力能够放大微弱信号,并且电子学广泛应用于信息处理、通信和信号处理。电子器件的开关特性使处理数字信号成为可能。电路板、电子封装等互连技术和其他各种形式的通信基础元件完善了电路功能,并使连接在一起的元件成为一个正常工作的系统。 电子学有别于電機(Electrical)和機電(Electro-mechanical)科学与技术,电气和电机科学与技术是处理电能的产生、分布、开关、储存和转换,通过电线、电动机、发电机、电池、开关、中继器、变压器、电阻和其他无源器件从其他形式的能量转换为电能。 1897年,約瑟夫·湯姆森發現電子的存在,这是電子學的起源。早期的電子學使用真空管來控制電子的流動,但其存在成本高及體積大等缺點。现如今,大多數电子设备都使用半导体器件来控制电子。真空管至今仍有一些特殊应用,例如、阴极射线管、专业音频设备和像多腔磁控管等微波设备。 半导体器件的研究和相关技术是固体物理学的一个分支,但是电子电路的设计和搭建来解决实际问题却是电子工程的范围。本文专注于电子学的工程方面。.

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阻抗

阻抗(electrical impedance)是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗;其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,容抗和感抗合称为电抗。阻抗將電阻的概念加以延伸至交流電路領域,不僅描述電壓與電流的相對振幅,也描述其相對相位。當通過電路的電流是直流電時,電阻與阻抗相等,電阻可以視為相位為零的阻抗。阻抗的概念不仅存在与电路中,在力学的振动系统中也有涉及。 阻抗通常以符號 Z 標記。阻抗是複數,可以用相量 Z_m \angle \theta 或 Z_m e^ 來表示;其中,Z_m是阻抗的大小,\theta 是阻抗的相位。這種表式法稱為「相量表示法」。 具體而言,阻抗定義為電壓與電流的頻域比率。阻抗的大小 Z_m 是電壓振幅與電流振幅的絕對值比率,阻抗的相位 \theta 是電壓與電流的相位差。採用國際單位制,阻抗的單位是歐姆(Ω),與電阻的單位相同。阻抗的倒數是導納,即電流與電壓的頻域比率。導納的單位是西門子 (單位)(舊單位是姆歐)。 英文術語「impedance」是由物理學者奧利弗·黑維塞於1886年發表論文《電工》給出。於1893年,電機工程師亞瑟·肯乃利(Arthur Kennelly)最先以複數表示阻抗。.

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阻抗匹配

阻抗匹配(Impedance matching)是微波電子學裡的一部分,主要用於傳輸線上,來達至所有高頻的微波信號皆能傳至負載點的目的,幾乎不會有信號反射回來源點,從而提升能源效益。 大體上,阻抗匹配有兩種,一種是透過改變阻抗力(用于集总参数电路),另一種則是調整傳輸線的波長(用于传输线)。 要匹配一組線路,首先把負載點的阻抗值,除以傳輸線的特性阻抗值來歸一化,然後把數值劃在史密夫圖表上。.

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自然對數

自然对数(Natural logarithm)是以e為底數的对数函数,標記作ln(x)或loge(x),其反函数是指數函數ex。.

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電壓

電壓(Voltage,electric tension或 electric pressure),也稱作電位差(electrical potential difference),是衡量单位电荷在静电场中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。此概念與水位高低所造成的「水壓」相似。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“電動勢”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 電壓的國際單位是伏特(V)。1伏特等於對每1庫侖的電荷做了1焦耳的功,即U(V).

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损耗

损耗(loss),可能是:.

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歐姆

欧姆是電阻值的計量單位(在中国大陆简称为「欧」);在國際單位制中是由電流所推導出的一種單位,其記號是希臘字母Ω(唸作Ohm)。 为了纪念德國物理學家格奥尔格·欧姆而命名;他定義了電壓和電流之間的關係,1A的電流通過1\Omega的電阻會產生1V的壓降,這個關係式也稱為歐姆定律。.

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比率

在中文裡,比率這個詞被用來代表兩個數量的比值,這包括了兩個相似卻在用法上有所區分的概念:一個是比(ratio)的值;另一是變化率(rate of change,或簡稱rate),是一個數量相對於另一數量的變化量,例如,速率是物體的移動距離相對於時間的變化量,以每單位時間的移動距離來表示;心跳率是每分鐘的心跳次數;稅率則是每單位收入所應繳的稅金。.

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放大器

放大器(Amplifier),俗稱音箱,一般而言是指能够使用较小的能量来控制较大能量的任何器件。现在,在日常使用中,这个名词常常是指放大器電路,经常用于音频应用中。 一个放大器的输入输出关系——常常表示为一个与输入频率相关的函数,这个关系称为放大器的传输函数,同时这个传输函数的系数定义为增益。.

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