增益
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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。
[编辑] 對數單位與分貝
電子學上常使用對數單位量度增益,並以貝(bel)作為單位:
- Gain = log10(P2/P1) bel
P1 與 P2 分別為輸入及輸出的功率
此單位通常過大,因此分貝(dB,貝的10份之1)更為廣泛使用:
- Gain = 10 * log10(P2/P1) dB
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 * log ((V22/R) /(V12/R) ) dB
- 增益 = 10 * log ((V2/V1)2 ) dB
- 增益 = 20 * log (V2/V1) dB
此公式只有在負載阻抗相等時才為正確。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。
[编辑] 舉例
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