前置放大器

前置放大器是指置于信源與放大器級(jí)之間的電路或電子設(shè)備，是專為接受來(lái)自信源的微弱電壓信號(hào)而設(shè)計(jì)的。

前置放大器在放大有用信號(hào)的同時(shí)也將噪聲放大，低噪聲前置放大器就是使電路的噪聲系數(shù)達(dá)到最小值的前置放大器。對(duì)于微弱信號(hào)檢測(cè)儀器或設(shè)備，前置放大器是引入噪聲的主要部件之一。整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)主要取決于前置放大器的噪聲系數(shù)。儀器可檢測(cè)的最小信號(hào)也主要取決于前置放大器的噪聲。前置放大器一般都是直接與檢測(cè)信號(hào)的傳感器相連接，只有在放大器的最佳源電阻等于信號(hào)源輸出電阻的情況下，才能使電路的噪聲系數(shù)最小。

前置放大器的作用1提高系統(tǒng)的信噪比(前放緊靠探測(cè)器，傳輸線短，分布電容Cs減小,提高了信噪比)2.減少外界干擾的相對(duì)影響(信號(hào)經(jīng)前放初步放大.)3.合理布局,便于調(diào)節(jié)與使用(前放為非調(diào)節(jié)式,主放放大調(diào)節(jié)倍數(shù)、成形常數(shù))4.實(shí)現(xiàn)阻抗轉(zhuǎn)換和匹配(前放設(shè)計(jì)為高輸入阻抗,低輸出阻抗)分類電壓靈敏前放(電壓放大器)電荷靈敏前放(帶有電容負(fù)反饋的電流積分器)輸出增益穩(wěn)定、噪聲低、性能良好電流靈敏前放(電流前放,并聯(lián)反饋電流放大器)快響應(yīng)，可獲得時(shí)間信息?？蛇h(yuǎn)距離傳輸。輸出脈沖上升時(shí)間和寬度窄，適合高計(jì)數(shù)率測(cè)量。音源選擇電路的作用是選擇所需的音源信號(hào)送入后級(jí)，同時(shí)關(guān)閉其他音源通道。輸入放大器的作用是將音源信號(hào)放大到額定電平，通常是1V左右。音質(zhì)控制的作用是使音響系統(tǒng)的頻率特性可以控制，以達(dá)到高保真的音質(zhì);或者根據(jù)聆聽(tīng)者的愛(ài)好，修飾與美化聲音。功率放大器、線路放大器和前置放大器的區(qū)別和應(yīng)用是由前置放大器放大輸入的信號(hào)，比如通過(guò)麥克風(fēng)拾取的聲音信號(hào)，由于它比較弱，需要先被放大到一定的電平才可以到其它級(jí)上。通常前置具有較高的電壓增益，可以將小信號(hào)放大到標(biāo)準(zhǔn)電平上。線路放大器是為了傳輸使用的，為了減小輸送衰減，使接收方得到足夠強(qiáng)的信號(hào)，輸送時(shí)要進(jìn)行電流放大和推動(dòng)，有時(shí)也需要提高電壓輸送，比如定壓廣播就是利用這個(gè)原理的。功率放大器主要是放大電流，這樣才能推動(dòng)低阻的揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。當(dāng)然，這個(gè)例子是按音頻實(shí)例講的，若是射頻信號(hào)，和這個(gè)講法會(huì)有些出入，但是意思差不多，像發(fā)射機(jī)的功放，輸出是輸出到天線上的。

單增益前級(jí)一開(kāi)頭提到，主動(dòng)式擴(kuò)大機(jī)內(nèi)部具有放大電路，一般的增益為0至十倍，而被動(dòng)式前級(jí)使用音量電位器衰減，其最大輸出即等于輸入。也有一種主動(dòng)式前級(jí)，其放大倍率與被動(dòng)式前級(jí)一樣，這就是單增益前級(jí)。單增益前級(jí)的目的在于：將前級(jí)想象成一個(gè)緩沖器(Buffer)，在英文意義里，Buffer具有隔離、緩沖的作用，亦即不改變訊源器材的信號(hào)強(qiáng)度，但以高輸入阻抗接收，以低阻抗輸出的觀念將訊號(hào)送出，因此單增益前級(jí)便具有阻抗轉(zhuǎn)換的功能。市面上的單增益前級(jí)并不多，最主要原因在于增益往往不足，音量開(kāi)至最大依舊意猶未盡，國(guó)產(chǎn)廠商交直流工作室推出的Encore前級(jí)，正是單增益前級(jí)的具體代表。這部前級(jí)使用孿生場(chǎng)效應(yīng)晶體管做輸入，以ZTX雙極性晶體管做輸出，具有高輸入阻抗、低輸出阻抗的特性，由于零件極少，因此S/N比奇高，將音量開(kāi)至最大，耳朵貼近高音單體聽(tīng)不到任何嘶聲，音色通透無(wú)染，細(xì)節(jié)呈現(xiàn)自然，是一部?jī)r(jià)格極其便宜音質(zhì)極其優(yōu)異的單增益前級(jí)。前級(jí)放大器線路越簡(jiǎn)略就是越理想嗎?有非常多的廢話談?wù)撉凹?jí)放大器，因此，現(xiàn)在是該為它澄清的時(shí)候了。在理想的環(huán)境聆聽(tīng)中，組件數(shù)目越少的訊號(hào)路徑設(shè)計(jì)，這種放大器可能會(huì)越完全真實(shí)完美。這就是simple is the best理論。每多用一個(gè)組件，會(huì)增加一分失真，而開(kāi)關(guān)和音量控制卻是主要的罪犯。但是很多好的錄音能夠達(dá)致做到，需要在前面的音調(diào)上，幫一個(gè)忙，才能消除掉回放時(shí)那些聲音尖刺、令人聆聽(tīng)起來(lái)容易感到疲倦的毛病。這樣一來(lái)，就產(chǎn)生了這種情況：音調(diào)控制提供精密敏感的的運(yùn)作(事實(shí)上許多高級(jí)層次的前級(jí)放大器都采用了步進(jìn)制的電阻選擇器取代了常用的電位器)。當(dāng)你試聽(tīng)一個(gè)放大器，不妨做一個(gè)嘗試：只使用它附有的低音與高音旋鈕控制音量的時(shí)候，你會(huì)聆聽(tīng)到相應(yīng)的差異。你應(yīng)該相對(duì)地小的變化。這種現(xiàn)像不單只是發(fā)生在聆聽(tīng)搖滾音樂(lè)或流行音樂(lè)上，甚至聆聽(tīng)古典音樂(lè)的朋友，也會(huì)時(shí)常想找對(duì)一個(gè)「左手向下的」在高音上漸減的旋鈕，馴化錄音天然的頂端。音量控制器已經(jīng)盡力仍不能令放大器更高聲輸出——令書架型音箱的低音單元聽(tīng)起來(lái)像怪物 Cerwin Vega。請(qǐng)緊記我們提到的附加失真?為了舞會(huì)盡興，將旋鈕旋到低音和高音都提高的位置，整個(gè)聲浪提高了，但失真已經(jīng)開(kāi)始吹拍喇叭。兩個(gè)世界都一起擁有是最好的?既有好音量調(diào)控制的前級(jí)放大器，又可以直接的音源輸出，或設(shè)有一個(gè)「音量撤離」按鈕，當(dāng)需要時(shí)可以將它旁路。但要留意的一點(diǎn)，純化論者會(huì)更甚至這仍然堅(jiān)持越簡(jiǎn)單越好。

輸入阻抗匹配前級(jí)放大器與后級(jí)放大器輸出、輸入阻抗匹配前級(jí)放大器與后級(jí)放大器皆有輸出與輸入阻抗這項(xiàng)規(guī)格，輸出阻抗表示前級(jí)或后級(jí)放大器訊號(hào)輸出的內(nèi)阻，單位是歐姆，輸出阻抗越低，就表示該放大器的內(nèi)阻越低、驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)。同理，輸入阻抗就是前級(jí)放大器或后級(jí)放大器對(duì)于訊號(hào)輸入器材時(shí)所遇到的阻抗，單位也是歐姆。輸入阻抗越高，就表示前端器材可以推得更輕松，同時(shí)也可以降低負(fù)載效應(yīng)的影響。每部放大器都有輸入阻抗與輸出阻抗，一般而言，輸入阻抗Ri越高越好，輸出阻抗Ro越低越好。阻抗匹配理想上前級(jí)的輸出阻抗越低越好，而后級(jí)放大器的輸入阻抗越高越好，這是為了避免負(fù)載效應(yīng)的影響。通常后級(jí)放大器的輸入阻抗，最好高于前級(jí)放大器輸出阻抗的十倍以上，這樣才能讓前級(jí)的實(shí)力盡量發(fā)揮。這就好比火車頭拉車廂的道理是相同的，相同的車廂讓不同馬力的火車頭拉動(dòng)，輕松程度自然不一樣，馬力越大(輸出阻抗越低)的火車頭，拉動(dòng)重量越輕(輸入阻抗越高)的車廂，自然輕松愉快。