前置放大器

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

前置放大器在放大有用信號的同時也將噪聲放大，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。對于微弱信號檢測儀器或設(shè)備，前置放大器是引入噪聲的主要部件之一。整個檢測系統(tǒng)的噪聲系數(shù)主要取決于前置放大器的噪聲系數(shù)。儀器可檢測的最小信號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信號的傳感器相連接，只有在放大器的最佳源電阻等于信號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影響(信號經(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.實現(xiàn)阻抗轉(zhuǎn)換和匹配(前放設(shè)計為高輸入阻抗,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)，可獲得時間信息?？蛇h(yuǎn)距離傳輸。輸出脈沖上升時間和寬度窄，適合高計數(shù)率測量。音源選擇電路的作用是選擇所需的音源信號送入后級，同時關(guān)閉其他音源通道。輸入放大器的作用是將音源信號放大到額定電平，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)聆聽者的愛好，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，比如通過麥克風(fēng)拾取的聲音信號，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上。通常前置具有較高的電壓增益，可以將小信號放大到標(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，輸送時要進(jìn)行電流放大和推動，有時也需要提高電壓輸送，比如定壓廣播就是利用這個原理的。功率放大器主要是放大電流，這樣才能推動低阻的揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。當(dāng)然，這個例子是按音頻實例講的，若是射頻信號，和這個講法會有些出入，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。

單增益前級一開頭提到，主動式擴(kuò)大機(jī)內(nèi)部具有放大電路，一般的增益為0至十倍，而被動式前級使用音量電位器衰減，其最大輸出即等于輸入。也有一種主動式前級，其放大倍率與被動式前級一樣，這就是單增益前級。單增益前級的目的在于：將前級想象成一個緩沖器(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強(qiáng)度，但以高輸入阻抗接收，以低阻抗輸出的觀念將訊號送出，因此單增益前級便具有阻抗轉(zhuǎn)換的功能。市面上的單增益前級并不多，最主要原因在于增益往往不足，音量開至最大依舊意猶未盡，國產(chǎn)廠商交直流工作室推出的Encore前級，正是單增益前級的具體代表。這部前級使用孿生場效應(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，將音量開至最大，耳朵貼近高音單體聽不到任何嘶聲，音色通透無染，細(xì)節(jié)呈現(xiàn)自然，是一部價格極其便宜音質(zhì)極其優(yōu)異的單增益前級。前級放大器線路越簡略就是越理想嗎?有非常多的廢話談?wù)撉凹壏糯笃?，因此，現(xiàn)在是該為它澄清的時候了。在理想的環(huán)境聆聽中，組件數(shù)目越少的訊號路徑設(shè)計，這種放大器可能會越完全真實完美。這就是simple is the best理論。每多用一個組件，會增加一分失真，而開關(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，幫一個忙，才能消除掉回放時那些聲音尖刺、令人聆聽起來容易感到疲倦的毛病。這樣一來，就產(chǎn)生了這種情況：音調(diào)控制提供精密敏感的的運作(事實上許多高級層次的前級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)你試聽一個放大器，不妨做一個嘗試：只使用它附有的低音與高音旋鈕控制音量的時候，你會聆聽到相應(yīng)的差異。你應(yīng)該相對地小的變化。這種現(xiàn)像不單只是發(fā)生在聆聽搖滾音樂或流行音樂上，甚至聆聽古典音樂的朋友，也會時常想找對一個「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起來像怪物 Cerwin Vega。請緊記我們提到的附加失真?為了舞會盡興，將旋鈕旋到低音和高音都提高的位置，整個聲浪提高了，但失真已經(jīng)開始吹拍喇叭。兩個世界都一起擁有是最好的?既有好音量調(diào)控制的前級放大器，又可以直接的音源輸出，或設(shè)有一個「音量撤離」按鈕，當(dāng)需要時可以將它旁路。但要留意的一點，純化論者會更甚至這仍然堅持越簡單越好。

輸入阻抗匹配前級放大器與后級放大器輸出、輸入阻抗匹配前級放大器與后級放大器皆有輸出與輸入阻抗這項規(guī)格，輸出阻抗表示前級或后級放大器訊號輸出的內(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)動能力越強(qiáng)。同理，輸入阻抗就是前級放大器或后級放大器對于訊號輸入器材時所遇到的阻抗，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的輸出阻抗越低越好，而后級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。通常后級放大器的輸入阻抗，最好高于前級放大器輸出阻抗的十倍以上，這樣才能讓前級的實力盡量發(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，輕松程度自然不一樣，馬力越大(輸出阻抗越低)的火車頭，拉動重量越輕(輸入阻抗越高)的車廂，自然輕松愉快。