直接耦合兩級放大電路的直流分析和交流分析

2023-06-02 14:21:30 來源:沫禾電子

多級放大電路

在多級放大電路中,每級之間的耦合方式影響著整個多級放大電路的工作性能。而在元器件高度集成化、小型化、輕型化的半導體芯片領域,更小更強是發展方向,比如華為的麒麟系列處理器,每一次更新換代都賦予我們的手機更健壯的活力。

直接耦合,這是這是集成元件中應用最多的耦合方式,它讓信息的傳輸無縫銜接。今天,我們就以一個簡單的直接耦合多級放大電路簡要說明其工作性能。


(資料圖片僅供參考)

直接耦合兩級放大電路

如下圖所示,該電路由兩個基本共射極放大電路構成,其中Q1的集電極輸出第一級信號,直接被Q2的基極接收,放大后從Q2集電極輸出:

為了說明該電路的工作特點,我們同樣對它進行直流分析和交流分析。

1.直流分析

調節滑動變阻器,使其有合適的靜態工作點,并進行直流工作點分析,得到數據如下:

可見,

Vb1≈2.73V(探針1)

Vc1≈4.81V(探針2)

Ve1≈2.08V(探針3)

晶體管Q1(發射極正偏、集電結反偏)工作于放大狀態。

Vb2≈4.81V(探針4)

Vc2≈9.37V(探針5)

Ve2≈4.16V(探針6)

則晶體管Q2(發射極正偏、集電結反偏)工作于放大狀態。

2.交流分析

示波器測得的直接耦合兩級放大電路傳輸波形如上圖,藍色-通道A為輸入波形(刻度:10mV/Div),綠色-通道B為級間波形(刻度:50mV/Div),紅色-通道C為輸出波形(刻度:200mV/Div)。

2.1 電壓放大倍數

第一級放大電路的電壓放大倍數為:

第二級放大電路的電壓放大倍數為:

兩級放大電路的整體電壓放大倍數為:

近似滿足:

結論:多級放大電路的電壓放大倍數為每級電路的電壓放大倍數之積。

2.2 頻率分析

多級放大電路的幅頻特性和相頻特性如下圖,紅色曲線為第一級放大電路的頻率特性,綠色曲線為多級放大電路的頻率特性。

可見,直接耦合多級放大電路的放大能力較單級當達電路更強,但是其通頻帶略微變窄,即特定頻率信號的通過能力更強。

以上就是今天的直接耦合兩級放大電路的性能分析。

直接耦合方式的優點是:①省元器件,前后級放大電路直接相連接即可,因此便于集成化;②信號傳輸的完整性好,在各級放大電路的放大狀態合適的情況下,沒有任何失真。福兮禍所伏,優點也導致了缺點,比如信號的完整性好,則不管信號中有沒有雜質,它會把需要的不需要的信號統統放大,這可能會導致有用的信號被淹沒在雜質信號中,那么我們就需要對輸出信號進行處理,檢測出有用的信號。

在這里,不得不提到一種無可避免的雜質信號:零點漂移,簡單說,即便沒有輸入(輸入為零),輸出端也會有漂移電壓的輸出。沒有輸入怎么會有輸出?零點漂移究竟是如何產生的,能消除嗎?

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