多级放大电路的耦合方式
对于多级放大电路的要求
输入级要求尽可能多的从信号源取得信号。即输入电阻大
中间级的主要任务是电压放大,多级放大电路的放大倍数,主要取决于中间级。
输出级主要是推动负载。即输出电阻小。
多级放大电路对耦合电路要求:
- 静态:保证各级Q点正确设置
- 动态: 传送信号波形不失真,尽量减少压降损失 。
直接耦合
直接耦合电路是集成运放电路中常采用的方式,因此在这里作为重点分析。
T1在UCEQ1=0.7V时接近饱和区,因此在动态工作时易产生饱和失真。即UCEQ1过小,Q点会左移,即Q点会过高,产生饱和失真。
此时我们的想法就是提高UCEQ1,因为T1一端接地所以我们通过提高T2的基极电位。加入R e2。
增加Re2使T2的Q点的提高,但会降低电路的Au(基于稳定工作点的分析),达不到多级放大的目的。
我们希望当直流时存在此电阻,而交流时消失电阻,且不能引入电容。因此我们引入二极管或者稳压管。
为了使各级晶体管都工作在放大区,必须要求T2的集电极电位高于基极电位。级数增多时,集电极电位逐渐升高,以至于接近于电源电压,会使后级的静态工作点不合适。
则我们可采取NPN和PNP混合使用解决上述问题。
尽管T1集电极高于其基极电位,但为使T2工作在放大区,T2的集电极电位应低于基极电位。
直流耦合优缺点评价
优点:
(1)由于级间是直接耦合,电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。
(2)电路中没有电容器和电感器,便于集成。
缺点:
(1)各级的静态工作点不独立,相互影响。给设计、计算和调试带来不 便。
(2)引入了零点漂移问题。
阻容耦合电路
变压器耦合放大电路
前级输出端通过变压器接到后级,其各级放大电路的静态工作点相互独立,便于分析、设计、调试。
音响扬声器的阻抗一般为4~8Ω,若通过直接耦合或阻容耦合放大电路输出时,会因RL很小而使Au过小,无法使负载获得较大功率。
只要匝数匹配合适即可在负载上获得所需大功率。
优点:
1)变压器耦合多级放大电路前后级的静态工作点是相互独立、互不影响的。
2)变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象。
3)变压器在传送交流信号的同时,可以实现电流、电压以及阻抗变换。
缺点:
体积大,成本高,无法集成。
光电耦合
将发光器件(发光二极管)与光敏器件(光电三极管)相互绝缘地组合在一起,利用光电转换实现电气隔离。
光电耦合能有效抵制电磁干扰——抗干扰能力强。在生活中的应用可参考光纤。
我们可以看到,这里进行的都是光信号转电信号,则有利于抑制电气干扰。
多级放大电路的解题方法
大多数用到的都是电路分析里的知识。
1.静态工作点的分析
2.电压放大倍数
3.输入电阻和输出电阻
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