信号在之前，大多数都需要放大。放大器简单地增加了信号的幅度(电压、电流)。
1.4.1 线性放大器
线性放大器对输入信号进行幅度上的放大。
理想放大器指对信号的放大不产生噪声和失真，随着时间变化而变化，并且对输入的精确再现。
主要用于放大电压和功率。
电压放大器：$V_{out}$(t)正比于$V_{in}$(t),其比值为电压增益，公式： $$ A_v = \frac{V_{out}}{V_{in}} $$
$A_{v}$=电压增益；$V_{out}$=输出信号电压；$V_{in}$=输入信号电压
理想的放大器的传输曲线应该是一条固定斜率无限延伸的直线，但实际没有这样的器件，在$V_{in}$达到一定的时会达到饱和(斜率不变)，最后$V_{in}$怎么变大$V_{out}$都不会变，在达到$V_{out}$ = $V_{max}$ 时曲线会平行于$X$轴。在达到$V_{out}$ = $V_{max}$之前，饱和之后存在一段非线性曲线。
1.4.2 非线性放大器
放大曲线也可能不是直线，而是曲线。
有两类放大器：波形整形和开关。
波形整形放大器：用于改变波形的形状。
开关放大器：从其他波形产生一个矩形输出。
功率增益$V_p$,信号的输出·比上输入功率。用电压或电流的有效值来求功率。公式： $$ A_p = \frac{P_{out}}{P_{in}} $$ $A_p$=功率增益，$P_{out}$=输出功率， $P_{in}$=输入功率 $$ A_p = \frac{I_{out}V_{out}}{I_{in}V_{in}} $$
$$ A_p = (\frac{V^2_{out}/R_L}{V^2_{in}/R_{in}}) $$
1.4.3 放大器模型
放大器是负载用来放大信号幅度的器件。可以认为放大器是源和负载之间的一个接口。
1.4.4 级联
多个放大器可以结合成一个更大放大能力的放大器的。
1.4.5 对数
对数就是幂，方程：
$$
y = b^x
$$
y值取决于底为b的幂指数，而幂x则是y的对数值。
有两个常用的对数底：10和e
log以底为10的对数
ln以底为e的对数
以10为底的对数用来描述分贝，对于以10位底，有： $$ y = 10^x $$ 得 $$ x = log_{10}y $$ 把10省掉，简写成$log$。
当乘与或除以很大或很小数值时，对数很有用。两个指数相乘，可写成他们的幂相加： $$ 10^x×10^y = 10^{x+y} $$ 等于 $$ log^{xy} = log^x+log^y $$ 此概念用于解决级联放大器的放大或衰减。
1.4.6 分贝功率比
功率比的数值比较大。工程师用分贝比来描述大的增益或衰减。分贝(dB)被定义为功率增益对数的10倍：
$$
dB = 10log(\frac{P_2}{P_1})
$$
式中，P1、P2是两个相互比较的功率。
用分贝来表示功率增益$A_p$,公式:
$$ A’p = 10log(\frac{P{out}}{P_{in}})$ $$
式中， $A’$ =分贝值表示功率比，$P_{out}$ = 负载端的功率, $P_{in}$ = 提供给放大器的功率。
500W和1W的比值是500 : 1，分贝值27dB。100mW : 0.2mW比值27dB,比值小于1存在功率衰耗或衰减。功率增加，分贝值是整数；对于功率衰减，分贝值是负值。
功率比2 : 1很重要，用来表示仪器、放大器、滤波器等的频率截止频率，代入公式：
$$ dB = 10log(\frac{P_2}{P_1}) = 10log(\frac{2}{1}) = 3.01dB $$
约3dB。
3dB表示功率是两倍，6dB表示功率是原功率的$2^2$倍(功率比是4 : 1), 9dB表示功率比是$2^3$倍。如果比值一样，而$P_2$比$P_1$小，那么对数值除了符号外是一样的，式子：
$$ dB = 10log(\frac{P_2}{P_1}) = 10log(\frac{1}{2}) = -3.01dB $$
负数表示$P_2$比$P_1$小。
另一个有用的比值是10 : 1,因为以10为底的对数是1,10dB表示功率比是10 : 1.
比如信号衰减了23dB，它可以有两个10dB的衰减器和一个3dB的衰减器表示。两个衰减器衰减了100倍，3dB衰减器衰减了2倍，因此总衰减了1 : 200;
如果多级级联的增益或衰减是常见的，比如总电压是各级增益绝对值的乘积：
$$ A_{v(tot)} = A_{v1}×A_{v2}×···A_{vn} $$
分贝值的代数相加等于绝对值增益的乘积：
$$ A’{v(tot)} = A’{v1} + A’{v2}+···A’{vn} $$
dBm是指在某个假定的负载阻抗上消耗 1mW 的功率作为参考功率时测得的功率。对于射频系统，负载阻值为 50Ω；对于音频系统，一般为600Ω，其定义为： $$ dBm = 10log(\frac{P_2}{1mW}) $$ dBm通常用来表示信号发生器的输出功率，或用来简化通信系统中功率的计算。
1.4.7 分贝电压比
$P = V^2/R$,分贝功率可写成： $$ dB = 10log(\frac{V^2_2/R_2}{V^2_1/R_1}) $$ $R_1$、$R_2$ = $P_1$、$P_2$对应的电阻；$V_1$、$V_2$ = 电阻$R_1$、$R_2$上的电压
如果电阻相等，$R_1$、$R_2$可以约掉： $$ dB = 10log(\frac{V^2_2}{V^2_1}) $$
对数： $$ logx^2 = 2logx $$ 分贝电压比: $$ dB = 20log(\frac{V_2}{V_1}) $$ 放大器电压增益用分贝表示: $$ A_v = 20log(\frac{V_{out}}{V_{in}}) $$