簡(jiǎn)單介紹放大器的三種增益

Transducer Power Gain (轉(zhuǎn)換功率增益GT)，定義為到負(fù)載的功率和從源出來(lái)的功率的比值。到負(fù)載的功率經(jīng)過(guò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)（IMN），放大器，和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)（OMN），所以和三者都有關(guān)。

這個(gè)增益考慮的全面，用途最廣，基本功放設(shè)計(jì)看的就是這個(gè)增益。這個(gè)增益是三個(gè)增益里最小的。下圖第三個(gè)參量。

Power Gain (也叫Operating Power Gain，功率增益G)，默認(rèn)輸入阻抗和源阻抗共軛匹配，此時(shí)源出來(lái)的功率最大。定義為到負(fù)載的功率和進(jìn)入放大器的功率（等于源出來(lái)的功率）的比值。因?yàn)椴挥每紤]輸入匹配，所以此增益只和放大器和OMN有關(guān)。

Available Power Gain (資用功率增益GA)：所謂available，一般翻譯為資用或可用，意思是能得到的最大值。上面的Power gain里從源出來(lái)的最大功率也是一個(gè)available power，是源給到網(wǎng)絡(luò)的最大功率。這里的是考慮網(wǎng)絡(luò)給負(fù)載的最大功率。這種最大功率對(duì)應(yīng)的匹配情況都是共軛匹配。

這個(gè)增益默認(rèn)輸出阻抗和負(fù)載共軛匹配，此時(shí)從放大器輸出端口來(lái)看，到負(fù)載的功率就是放大器給出來(lái)的功率最大值。定義為到放大器的輸出功率和從源出來(lái)的功率的比值。不用考慮輸出匹配，所以此增益只和放大器和IMN有關(guān)。

后兩者的增益因?yàn)橛泄曹椘ヅ涞募映?，都?huì)比GT要大，至于GA和G誰(shuí)大，要考慮輸入和輸出哪個(gè)失配更嚴(yán)重。誰(shuí)失配更嚴(yán)重，默認(rèn)它匹配，自然代表的增益就更大。

三者具體的計(jì)算公式，各教科書上都容易找到，就不贅述了。需要了解的是，后兩者的增益其實(shí)是GT公式的特例。

還有一個(gè)小問(wèn)題，是和MaxGain有關(guān)的。這個(gè)增益是輸入和輸出都共軛匹配的情況下的增益，如果電路滿足輸入輸出都匹配的情況，就會(huì)有MaxGain=GT=G=GA。注意這里有個(gè)無(wú)條件穩(wěn)定的前提。

關(guān)于GT，如果是零反射匹配，GT=|S21|*|S21|，此時(shí)增益不一定大于有反射時(shí)的增益。

審核編輯：黃飛