Võimendustegur

Võimendustegur, ka võimendus (inglise keeles gain), on elektroonikas ja signaalitöötluses lineaarse süsteemi väljundväärtuse ${\displaystyle A_{\text{out}}}$ ja sisendväärtuse ${\displaystyle A_{\text{in}}}$ suhe (jagatis):

${\displaystyle G=A_{\text{out}}/A_{\text{in}}.}$

Suhestatavateks väärtusteks võivad seejuures olla süsteemi võimsuse, elektripinge amplituudi või voolutugevuse väljund- ja sisendväärtused. Vastavalt on siis tegemist võimsusvõimendusega (näiteks raadiosagedusvõimendis ja audiovõimendi võimsusvõimendis)]], pingevõimendusega (näiteks operatsioonvõimendis) või vooluvõimendusega (näiteks bipolaartransistoris). Võimendustegurit kui väljund- ja sisendsuuruste suhet väljendatakse sageli logaritmilistes ühikutes – detsibellides (dB).

• Võimsusvõimendus

${\displaystyle G_{P}=10\log _{10}\left({\frac {P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}}}\right)~{\text{dB}},}$

kus ${\displaystyle P_{\text{in}}}$ on võimsus sisendis ja ${\displaystyle P_{\text{out}}}$ võimsus väljundis.

• Pingevõimenduse avaldise saame, kui väljendame võimsuse pinge kaudu, ${\displaystyle P=UI={\frac {U^{2}}{R}}}$ (sest Ohmi seaduse järgi ${\displaystyle I={\frac {U}{R}}}$):

${\displaystyle G_{U}=10\log {\frac {\frac {U_{\text{out}}^{2}}{R_{\text{out}}}}{\frac {U_{\text{in}}^{2}}{R_{\text{in}}}}}~\mathrm {dB} .}$

Paljudel juttudel on sisendtakistus ${\displaystyle R_{\text{in}}}$ ja väljundtakistus ${\displaystyle R_{\text{out}}}$ võrdsed, siis

${\displaystyle G_{U}=10\log \left({\frac {U_{\text{out}}}{U_{\text{in}}}}\right)^{2}~{\text{dB}}=20\log \left({\frac {U_{\text{out}}}{U_{\text{in}}}}\right)~{\text{dB}}.}$

Vooluvõimenduse avalduse saamiseks väljendame võimsuse voolu ja takistuse kaudu, ${\displaystyle P=I^{2}R}$:

${\displaystyle G_{I}=10\log {\left({\frac {I_{\text{out}}^{2}R_{\text{out}}}{I_{\text{in}}^{2}R_{\text{in}}}}\right)}~{\text{dB}}.}$

Kui sisendtakistus ${\displaystyle R_{\text{in}}}$ ja väljundtakistus on võrdsed, siis valem lihtsustub:

${\displaystyle G_{I}=10\log \left({\frac {I_{\text{out}}}{I_{\text{in}}}}\right)^{2}~{\text{dB}}=20\log \left({\frac {I_{\text{out}}}{I_{\text{in}}}}\right)~{\text{dB}}.}$