放大器检测

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放大器检测：核心检测项目与技术详解

一、核心检测项目

1. 增益（Gain）检测

   • 目的：验证放大器的电压/功率放大倍数是否符合标称值。
   • 检测方法：
     1. 输入标准正弦波信号（如1kHz），使用信号发生器与示波器（或频谱分析仪）测量输入/输出电压。
     2. 计算增益：增益（dB）=20log⁡10(�out�in)增益（dB）=20log10​(Vin​Vout​​)。
   • 标准：实测增益与标称值偏差需在±5%以内。

2. 频率响应（带宽）检测

   • 目的：确定放大器在指定增益下的工作频率范围。
   • 检测方法：
     1. 输入信号幅度固定，频率从低频（如20Hz）逐步增至高频（如1MHz）。
     2. 记录增益下降3dB时的频率点，即为带宽上限（�highfhigh​）。
   • 标准：带宽应覆盖设计需求（如音频放大器需覆盖20Hz-20kHz）。

3. 总谐波失真（THD）检测

   • 目的：量化放大器非线性失真对信号的影响。
   • 检测方法：
     1. 输入纯正弦波信号，用失真度分析仪或频谱仪测量输出信号的谐波成分。
     2. 计算THD：THD=∑�=2∞��2/�fundamental×THD=∑n=2∞​Vn2​​/Vfundamental​×。
   • 标准：高保真音频放大器THD需低于0.1%。

4. 输入/输出阻抗检测

   • 输入阻抗（Z_in）：
     • 串联已知电阻（��Rs​）至输入端，测量输入电压变化，计算�in=�in�inZin​=Iin​Vin​​。
   • 输出阻抗（Z_out）：
     • 空载和带载（如50Ω）下测量输出电压变化，计算�out=(�空载−�带载�带载)×�负载Zout​=(V带载​V空载​−V带载​​)×R负载​。
   • 标准：输入阻抗应远大于前级输出阻抗，输出阻抗应远小于负载阻抗。

5. 信噪比（SNR）与噪声检测

   • 目的：评估放大器自身噪声对信号的影响。
   • 检测方法：
     1. 输入端短路，测量输出端噪声电压有效值（�noiseVnoise​）。
     2. 输入标称信号，测量输出信号电压（�signalVsignal​）。
     3. 计算SNR：SNR（dB）=20log⁡10(�signal�noise)SNR（dB）=20log10​(Vnoise​Vsignal​​)。
   • 标准：音频放大器SNR需≥90dB。

6. 电源抑制比（PSRR）检测

   • 目的：测试放大器对电源纹波的抑制能力。
   • 检测方法：
     1. 在电源端叠加已知幅度（如100mVpp）的交流纹波（如120Hz）。
     2. 测量输出端纹波电压，计算PSRR：PSRR（dB）=20log⁡10(�电源纹波�输出纹波)PSRR（dB）=20log10​(V输出纹波​V电源纹波​​)。
   • 标准：PSRR越高越好（如≥60dB）。

7. 稳定性与过载保护检测

   • 目的：验证放大器在极端工况下的可靠性。
   • 检测方法：
     1. 输入超过标称值的信号（如150%额定功率），观察是否触发过载保护或限幅。
     2. 长时间满负荷运行，监测温升是否在安全范围内。
   • 标准：过载后应自动恢复，无器件损坏。

二、检测注意事项

1. 环境控制：

   • 温度：25℃±5℃，湿度＜60%，避免温度漂移影响参数。
   • 电磁屏蔽：远离强干扰源（如电机、无线设备）。

2. 仪器校准：

   • 检测前需对信号源、示波器等设备进行归零和幅度校准。

3. 负载匹配：

   • 输出端需连接设计要求的负载电阻（如4Ω/8Ω），避免空载导致输出级损坏。

4. 信号源选择：

   • 优先使用低失真信号源（如泰克AFG31000），确保输入信号纯净。

三、总结

放大器的性能检测需围绕增益、带宽、失真、噪声等核心参数展开，结合标准化的测试流程与仪器操作。通过系统化检测，可有效识别设计缺陷（如频响不平坦）、元器件老化（如电容漏电导致噪声增加）等问题，为优化电路提供数据支持。工程师需严格遵循检测规范，确保结果准确可靠。

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