放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备，例如置于光盘播放机与音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的，已接收的信号先以较小的增益放大，有时甚至在传送到功率放大器级之前便加以调节或修正，如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器，都要面对一个十分头疼的问题，即究竟应该采用哪些元件才恰当？
元件选择原则
由于运算放大器集成电路体积小巧、因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。我们为音响系统设计前置放大器电路时，清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。在设计过程中，系统设计工程师经常会面临以下问题。
1、是否有必要采用的运算放大器？
输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限，这并非运算放大器所能接受。若输入信号或共模电压太微弱，设计师应该采用补偿电压（Vos）极低而共模抑制比（CMRR）运算放大器。是否采用运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用较高准确度的运算放大器。
2、运算放大器需要什么样的供电电压？
这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定，但不同电源的不同电源抑制比（PSRR）会影响运算放大器的准确性，其中以采用电池供电的系统所受影响大。此外，功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。
3、输出电压是否需要满摆幅？
低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出，以便充分利用整个动态电压范围，以扩大输出信号摆幅。至于满摆幅输入的问题，运算放大器电路的配置会有自己的解决办法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置，因此输入无需满摆幅，原因是共模电压（Vcm）永远小于输出范围或等于零（只有极少例外，例如设有浮动接地的单供电电压运算放大器）。
4、增益带宽的问题是否更令人忧虑？
是的，尤其是对于音频前置放大器来说，这是一个非常令人忧虑的问题。由于人类听觉只能察觉大约由20Hz至20kHz频率范围的声音，因此部分工程师设计音频系统时会忽略或轻视这个“范围较窄”的带宽。事实上，体现音频器件性能的重要技术参数如低总谐波失真（THD）、快速转换率（slew rate）以及低噪声等都是高增益带宽放大器所具备的条件。
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放大器噪声来源
在设计低噪声前置放大器之前，工程师仔细审视源自放大器的噪声，一般来说，运算放大器的噪声主要来自四个方面：
1、热噪声 （Johnson）：由于电导体内电流的电子能量不规则波动产生的具有宽带特性的热噪声，其电压均方根值的正方与带宽、电导体电阻及温度有直接的关系。对于电阻及晶体管（例如双极及场效应晶体管）来说，由于其电阻值并非为零，因此这类噪声影响不能忽视。
2、闪烁噪声（低频）：由于晶体表面不断产生或整合载流子而产生的噪声。在低频范围内，这类闪烁以低频噪声的形态出现，一旦进入高频范围，这些噪声便会变成“白噪声”。闪烁噪声大多集中在低频范围，对电阻器及半导体会造成干扰，而双极芯片所受的干扰比场效应晶体管大。
3、射击噪声（肖特基）：肖特基噪声由半导体内具有粒子特性的电流载流子所产生，其电流的均方根值正方与芯片的平均偏压电流及带宽有直接的关系。这种噪声具有宽带的特性。
4、爆玉米噪声（popcorn frequency）：半导体的表面若受到污染便会产生这种噪声，其影响长达几毫秒至几秒，噪声产生的原因仍然未明，在正常情况下，并无一定的模式。生产半导体时若采用较为洁净的工艺，会有助减少这类噪声。
此外，由于不同运算放大器的输入级采用不同的结构，因此晶体管结构上的差异令不同放大器的噪声量也大不相同。下面是两个具体例子。
1、双极输入运算放大器的噪声：噪声电压主要由电阻的热噪声以及输入基极电流的高频区射击噪声所造成，低频噪声电平大小取决于流入电阻的输入晶体管基极电流产生的低频噪声；噪声电流主要由输入基极电流的射击噪声及电阻的低频噪声所产生。
2、CMOS 输入运算放大器的噪声：噪声电压主要由高频区通道电阻的热噪声及低频区的低频噪声所造成，CMOS放大器的转角频率（corner frequency）比双极放大器高，而宽带噪声也远比双极放大器高；噪声电流主要由输入门极漏电的射击噪声所产生，CMOS放大器的噪声电流远比双极放大器低，但温度每升高10（C，其噪声电流便会增加约40%。
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放大器的噪声来源
前置放大器在放大有用信号的同时也将噪声放大，低噪声前置放大器就是使电路的噪声系数达到小值的前置放大器。
对于微弱信号检测仪器或设备，前置放大器是引入噪声的主要部件之一。整个检测系统的噪声系数主要取决于前置放大器的噪声系数。
仪器可检测的小信号也主要取决于前置放大器的噪声。
前置放大器一般都是直接与检测信号的传感器相连接，只有在放大器的源电阻等于信号源输出电阻的情况下，才能使电路的噪声系数小。
后级功放如何与前置放大器连接？
前置输出接后级输入就可以了。
前置放大器一般是连接纯后级功放的，前置放大器是放大电压，纯后级功放是放大电流，前置放大器是各种音源设备和功率放大器之间的链接设备，音源设备的输出信号电平都比较低，不能推动功率放大器正常工作，而前置放大器正是起到作用。
前级是电压放大， 也是整套器材中对音色影响大的部分，后级是电流放大，这才是真正的功放部分，它对动态和低频控制力方面影响大而一般的功放应该叫做前后级合并式放大机才对，如果单论技术的话，前级比后级要求更精细，更难做好，如果要加特别的电源线的话，也不能因为后级电流大而把好的线用在后级，应该是前级。
前级包括输入阻抗的匹配、输入信号电压的放大、有些功放还有音效增强电路、音调的调节电路等;后级主要是负责功率的放大，它主要是负责电流的放大。所以说，功放前级的优劣直接关系到整个功放机的品质。
前级主要是后级功放提供合适的音频电平信号，调节音质的，如高低音效果，左右声道音量大小等。后级俗称纯后级，只是单纯地把前级音频信号进行放大，以提供足够的功率驱动音箱喇叭发声的器材。
前置放大器怎么接？
放大器的需求决定了某种类型的印刷电路板所需要的数量，也决定了所需要元器件的类型和数量。如下图所示：可以将多个音量控制器并联起来，以便对两个以上的通道同时进行调节。
如果这样，就将各芯片的CS、MUTE、SCLK、+5V和GROUND等引脚连接在一起。再将块电路板上的SADATO信号接到下一块板的SDATI脚上，依此类推。这样，就可以使得对于音量水平的设置送到所有电路板上。
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电路板上的电子元件，元件和器件还是有本质区别的，元件就电阻，电容，电感这几种，它们在生产中不改变内部的分子结构，也就是性能只取决于材料。器件一般都是指各种半导体，比如二极管，三极管等，它们在生产时要改变其中的分子结构。比如三极管在生产时要使发射区的多数载流子浓度大于基区，这样就改变了其中的分子结构，所以是一种器件。下面根据题意来分别说一下几种元件的作用。
1、电阻的作用
电阻在电路中被大量使用，作用不外乎有几种，分流，分压，限流等。电阻并联分流，串联分压，至于限流，我们使用的发光二极管一般都会串联一个电阻，这个电阻的作用就是限流，以免电流过大烧坏发光二极管
2、电容的作用
电容的作用就多了，有滤波，旁路，耦合，储能等。我们在电路板上经常见到并使用的就是滤波功能了，只要是电源电路都会用到电容滤波。不管什么作用，都是利用了电容隔直通交，通高阻低的特性。
3、电感的作用
电感在电路中使用的不如电阻和电容多，主要作用有滤波，振荡，延迟，陷波等，不管是什么作用，都是利用了电感通直隔交，通低阻高的特性，和电容相反。
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增加信号幅度或功率的装置，它是自动化技术工具中处理信号的重要元件。放大器的放大作用是用输入信号控制能源来实现的，放大所需功耗由能源提供。对于线性放大器，输出就是输入信号的复现和增强。对于非线性放大器，输出则与输入信号成一定函数关系。放大器按所处理信号物理量分为机械放大器、机电放大器、电子放大器、液动放大器和气动放大器等，其中用得广泛的是电子放大器。随着射流技术（见射流元件）的推广，液动或气动放大器的应用也逐渐增多。电子放大器又按所用有源器件分为真空管放大器、晶体管放大器、固体放大器和磁放大器，其中又以晶体管放大器应用广。在自动化仪表中晶体管放大器常用于信号的电压放大和电流放大，主要形式有单端放大和推挽放大。此外，还常用于阻抗匹配、隔离、电流-电压转换、电荷-电压转换（如电荷放大器）以及利用放大器实现输出与输入之间的一定函数关系（如运算放大器）。
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光纤放大器
光纤放大器不但可对光信号进行直接放大，同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能，是新一代光纤通信系统中的关键器件；由于这项技术不仅解决了衰减对光网络传输速率与距离的限制，更重要的是它了1550nm频段的波分复用，从而将使速、超大容量、超长距离的波分复用（WDM）、密集波分复用（DWDM）、全光传输、光孤子传输等成为现实，是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。在目前实用化的光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器（EDFA）、半导体光放大器（SOA）和光纤拉曼放大器（FRA）等，其中掺铒光纤放大器以其的性能现已广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤CATV网、系统（雷达多路数据复接、数据传输、制导等）等领域，作为功率放大器、中继放大器和前置放大器。
光纤放大器一般都由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成。目前光纤放大器主要有掺铒光纤放大器、半导体光放大器和光纤拉曼放大器三种，根据其在光纤网络中的应用，光纤放大器主要有三种不同的用途：在发射机侧用作功率放大器以提高发射机的功率；在接收机之前作光预放大器以地提高光接收机的灵敏度；在光纤传输线路中作中继放大器以补偿光纤传输损耗，延长传输距离。
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所属分类：通信传输设备/通信线/放大器
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