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多级放大电路3种耦合方式的详细分析

归档日期:05-02       文本归类:多级      文章编辑:爱尚语录

  组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级,级与级之间的连接方式称为级间耦合。多级放大电路有3种常见的耦合方式,即阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。

  将多级放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端,称为阻容耦合方式。图1所示为两阻容耦合放大电路,第一级为共射放大电路,第二级为共集放大电路。

  阻容耦合的优点是:前级和后级直流通路彼此隔开,每一级的静态工件点相互独立,互不影响。便于分析和设计电路。因此,阻容耦合在多级交流放大电路中得到了广泛应用。

  阻容耦合的缺点是:信号在通过耦合电容加到下一级时会大幅衰减,对直流信号(或变化缓慢的信号)很难传输。在集成电路里制造大电容很困难,不利于集成化。所以,阻容耦合只适用于分立元件组成的电路。

  应当指出,由于集成放大电路的应用越来越广泛,只有在特殊需要下,由分立元件组成的放大电路中才可能采用阻容耦合方式。

  变压器耦合是利用变压器将前级的输出端与后级的输入端连接起来,这种耦合方式称为变压器耦合,如图2所示。输出信号经过变压器送到负载。RB1、RB2为T管的偏置电阻,CE是旁路电容,用于提高交流放大倍数。

  变压器耦合的优点是:由于变压器不能传输直流信号,且有隔直作用,因此各级静态工作点相互独立,互不影响。变压器在传输信号的同时还能够进行阻抗、电压、电流变换。

  但是由于变压器比较笨重,无法实际集成,而且也不能传输缓慢变化的信号,因此,这种耦合方式目前已很小采用。

  直接耦合是将前级放大电路和后级放大电路直接相连的耦合方式,这种耦合方式称为直接耦合,如图3(a)所示。直接耦合所用元件少,体积小,低频特性好,便于集成化。直接耦合的缺点是:由于失去隔离作用,使前级和后级的直流通路相通,静态电位相互牵制,使得各级静态工作点相互影响。另外还存在着零点漂移现象。现讨论如下

  ①静态工作点相互牵制。如图3(a)所示,不论T1管集电极电位在耦合前有多高,接入第二级后,被T2管的基极钳制在0.7V左右,致使T2管处于临界饱和状态,导致整个电路无法正常工作。

  为了使前、后级电路的静态工作点较合理,必须对电路的结构进行必要的改进。图3 (b)所示为一种简单改进的直接耦合放大电路。图中,T2的发射极接有稳压管,利用稳压管的直流压降UZ可以提高T1的集-射极电压(UCE1=UBE2+UZ),而且,由于稳压管的动态电阻很小,故对第二级电路的电压放大倍数影响不大。

  ②零点漂移现象。由于温度变化等原因,使放大电路在输入信号为零时输出信号不为零的现象称为零点漂移,简称零漂。产生零点漂移的主要原因是由于温度变化而引起的。因而,零点漂移的大小主要由温度所决定。

  在直接耦合的多级放大电路中,由于前、后级直接相连,前一级的漂移电压会和有用的信号一起送到下一级,而且逐级放大,以至于在输出端很难区别什么是有用信号,什么是漂移电压,放大电路不能正常工作。抑制零点漂移简单而且有效的措施是采用差动放大电路。

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