アンプ利得の理解：電圧、電流、電力
電圧利得
アンプは入力信号の大きさを増大するように設計されます。この増大度を定量化する能力は利得、出力と入力の大きさの比として表現されます。電力、電圧、電流のいずれを比較する場合も、利得は入力が何倍増幅されたかを示す無次元数値です。
エンジニアリング表記では、利得は大文字Aで表されます。
電圧利得の計算
AC電圧信号2 V RMSを受け取り、出力で30 V RMSを供給するアンプを考えます。電圧利得は30 V ÷ 2 V = 15となります：
逆に、アンプのAC電流利得が3.5で、AC入力28 mA RMSを受ける場合、出力電流は3.5 × 28 mA = 98 mA：
これらの例がAC信号を明示的に参照するのは、アンプがACとDC入力で異なる振る舞いをすることが多いためです。多くの回路では、デバイスが変化や変動——すなわちAC成分——を増幅するように最適化され、定常DCレベルは異なる扱いを受けます。したがって、ACかDCかを特定して利得を計算・適用することが不可欠です。
電気アンプ利得の種類
アンプ利得は電圧、電流、電力の観点で表現でき、ACとDC信号の両方に適用可能です。簡潔なまとめ：
- 電圧利得：ΔVout / ΔVin （AC電圧 ÷ AC電圧）
- 電流利得：ΔIout / ΔIin （AC電流 ÷ AC電流）
- 電力利得：Pout / Pin （出力電力 ÷ 入力電力）
三角記号（Δ）は変化を示し、これらの比がしばしばAC変動に関連することを強調します。
複数アンプをカスケード接続すると、全体利得は個別利得の積になります。例えば、利得3の第1段に続き利得5の第2段なら、全体利得は3 × 5 = 15。1 V入力は第1段後3 V、第2段後15 Vになります：
実践では、各段のデータシートを確認し、結合利得がシステム要件を満たすか検証してください。
関連ワークシート：
- 基礎増幅理論ワークシート
産業技術