(25)--多级放大电路的耦合方式.ppt

多级放大电路的耦合方式 多级放大电路的耦合方式 为了获得足够大的增益或考虑到对输入电阻和为了获得足够大的增益或考虑到对输入电阻和输出电阻的特殊要求，放大电路往往由输出电阻的特殊要求，放大电路往往由多个基本放多个基本放大电路连接，构成大电路连接，构成多级多级放大电路放大电路。每一个基本放大每一个基本放大电路叫一电路叫一“级级”。多级放大电路多级放大电路级与级之间的连接方式级与级之间的连接方式即即耦合耦合方式方式。3常用耦合方式：常用耦合方式：阻容耦合阻容耦合变压器耦合变压器耦合光电耦合光电耦合直接耦合直接耦合 多级放大电路的耦合方式41 1.阻容耦合阻容耦合 多级放大电路的耦合方式两级之间通过耦合电容与下级输入电阻连接。两级之间通过耦合电容与下级输入电阻连接。多级放大电路的耦合方式（1 1）各级的静态工作点）各级的静态工作点Q Q相互独立相互独立，便于分析、设计和调试；，便于分析、设计和调试；（2 2）对直流信号起到隔离作用，可以消除温度引起的静态工作对直流信号起到隔离作用，可以消除温度引起的静态工作点的漂移点的漂移。（1 1）耦合电容隔直，不能放大直流信号，且当信号频率较低时，）耦合电容隔直，不能放大直流信号，且当信号频率较低时，增益下降增益下降，衰减较大，衰减较大。（2 2）耦合电容容量大，不易集成。）耦合电容容量大，不易集成。优点：优点：缺点：缺点：缺点：缺点：分立电路中用于交流信号的放大。分立电路中用于交流信号的放大。62 2.变压器变压器耦合耦合 多级放大电路的耦合方式前级的输出端通过变压器连接到后级的输入端或负载上，前级的输出端通过变压器连接到后级的输入端或负载上，称为变压器耦合。称为变压器耦合。多级放大电路的耦合方式（1）各级的静态工作点相互独立各级的静态工作点相互独立，便于分析、设计和调试；，便于分析、设计和调试；（2）可进行阻抗变换，使后级或负载得到最大功率可进行阻抗变换，使后级或负载得到最大功率。（1 1）对于高频和低频信号，放大效果不理想对于高频和低频信号，放大效果不理想;（2 2）体积大，无法采用集成工艺体积大，无法采用集成工艺。优点：优点：缺点：缺点：缺点：缺点：以前功率放大及调谐放大电路广泛采用此耦合方式。以前功率放大及调谐放大电路广泛采用此耦合方式。目前基本不用。目前基本不用。83.3.光电光电耦合耦合 多级放大电路的耦合方式以光信号为媒质来实现电信号的耦合与传递。以光信号为媒质来实现电信号的耦合与传递。发光二极管，光强随发光二极管，光强随电流而变化，即把电电流而变化，即把电能转化为光能，作为能转化为光能，作为输入回路。输入回路。光电三极管，受光电三极管，受光照射可产生电流光照射可产生电流（把光能转化为电（把光能转化为电能），作为输出回能），作为输出回路。路。多级放大电路的耦合方式（1）前后级的电气部分完全隔离，所以能有效地抑制电干扰前后级的电气部分完全隔离，所以能有效地抑制电干扰；（2）各级电路的静态工作点相互独立，便于设计和调试各级电路的静态工作点相互独立，便于设计和调试。放大能力较差，可用集成光电耦合放大器解决放大能力较差，可用集成光电耦合放大器解决。优点：优点：缺点：缺点：缺点：缺点：因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。既是第一级的集电极电阻，又是既是第一级的集电极电阻，又是第二级的基极电阻第二级的基极电阻第二级第二级第一级第一级直接连接直接连接 多级放大电路的耦合方式4.4.直接直接耦合耦合将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。多级放大电路的耦合方式（1 1）低频特性好，可以放大缓慢变化的信号（如随温度、光线低频特性好，可以放大缓慢变化的信号（如随温度、光线变化的电信号等）变化的电信号等）；（2 2）适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接耦合耦合。优点：优点：多级放大电路的耦合方式缺点：缺点：缺点：缺点：（1 1）各级静态工作点不独立，不便于分析、设计和调试各级静态工作点不独立，不便于分析、设计和调试。多级放大电路的耦合方式（2 2）存在存在“零点漂移零点漂移”问题问题。输入为零，输出产生变化的现象称为零点漂移输入为零，输出产生变化的现象称为零点漂移 当输入信号为零时，前级由温度变化所引起的当输入信号为零时，前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大。电流、电位的变化会逐级放大。多级放大电路的耦合方式p 严重时，可能淹没有效电压信号，无法分辨是有效电压严重时，可能淹没有效电压信号，无法分辨是有效电压信号还是漂移电压。信号还是漂移电压。零点漂移的危害：零点漂移的危害：p直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力；直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力；多级放大电路的耦合方式第一级的漂移影响最大，对放大电路的总漂移起着决定性作用。第一级的漂移影响最大，对放大电路的总漂移起着决定性作用。抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。n采用差分放大电路。采用差分放大电路。抑制零点漂移一般措施：抑制零点漂移一般措施：n采用恒温措施，使晶体管工作温度稳定。需要恒温室或槽，采用恒温措施，使晶体管工作温度稳定。需要恒温室或槽，设备复杂，成本高；设备复杂，成本高；n用非线性元件进行温度补偿；用非线性元件进行温度补偿；n引入直流负反馈；引入直流负反馈；n采用调制解调方式；采用调制解调方式；多级放大电路的耦合方式（3 3）信号的动态范围受静态工作点的限制信号的动态范围受静态工作点的限制。多级放大电路的耦合方式方法一：垫高后级射极电位方法一：垫高后级射极电位未加入未加入ReRe时时加入加入ReRe后后-Au=rbe rbe-Rc-RcAu=-rbe+(1+)Re2加入加入ReRe后，会令放大电路的后，会令放大电路的增益下降。增益下降。多级放大电路的耦合方式方法二：稳压管垫高电位方法二：稳压管垫高电位集电极电压变化范围减小。集电极电压变化范围减小。当级数较多时，后级静态当级数较多时，后级静态工作点不合适。工作点不合适。稳压二极管反向击穿时的稳压二极管反向击穿时的压降压降U UZ Z较高，提高较高，提高U UCEQ1CEQ1 ，其击穿的动态电阻很小。其击穿的动态电阻很小。多级放大电路的耦合方式方法三：稳压管电平移动方法三：稳压管电平移动可降低第二级的集电极电位，可降低第二级的集电极电位，不损失放大倍数。不损失放大倍数。稳压管噪声较大，影响信稳压管噪声较大，影响信号传输量。号传输量。多级放大电路的耦合方式方案四：方案四：NPNNPN、PNPPNP管级联管级联 PNP PNP 型管正常工作时，电压的型管正常工作时，电压的极性与极性与NPNNPN刚好相反，集电极刚好相反，集电极比基极电位要低，两种类型的比基极电位要低，两种类型的管混用，可以把输出端升高了管混用，可以把输出端升高了的直流电位降下来。的直流电位降下来。可获得合适的工作点。可获得合适的工作点。为经常采用的方式。为经常采用的方式。谢谢！