多級放大電路常用的耦合方式

一般情況下，單個三極管構(gòu)成的放大電路的放大倍數(shù)是有限的，只有幾十倍，這就很難滿足我們的實際需要，在實際的應(yīng)用中，一般是使用多級放大電路。

多級放大電路，其實也是由多個單個三極管構(gòu)成的，把單個三極管放大電路進(jìn)行級聯(lián)，就能組成多級放大電路。

那么問題來了，這些放大電路每級之間怎么進(jìn)行連接？這里就涉及到一個叫“耦合方式”的專業(yè)術(shù)語了，耦合方式是指多級放大電路各級之間的連接方式。

多級放大電路常用的耦合方式主要有三種：阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合。

1、阻容耦合放大電路

下圖所示電路就是一個阻容耦合方式連接成的一個多級放大電路，電路的第一級和第二級之間通過電容相連接。

阻容耦合方式的主要優(yōu)點是，由于前后級放大電路是通過電容相連接，所以各級之間的直流通路是相互斷開的，各級的靜態(tài)工作點之間互不影響。如果電容容量足夠大，那么在一定頻率范圍內(nèi)，輸入信號是可以幾乎無衰減的傳送到后一級電路的。

但是，阻容耦合方式的缺點也很顯著，因為電容有“隔直”的作用，所以直流成分不能通過電容器，其次，電容器對變化緩慢的信號也會有比較大的阻礙作用，所以當(dāng)變化緩慢的信號通過電容時會造成比較大的衰減。

更重要的是，大容量的電容器很難集成到集成電路中，所以，阻容耦合電路不適合運用在集成的放大電路中。

2、變壓器耦合放大電路

變壓器能夠?qū)⑿盘栟D(zhuǎn)換成磁能的形式進(jìn)行傳送，所以所以變壓器也能作為多級放大電路的耦合元件來使用。

如下圖所示就是一個變壓器耦合放大電路，變壓器T1將第一級的輸出信號傳送給第二級，變壓器T2將第二級的輸出信號傳送給負(fù)載。

變壓器耦合放大電路的重要優(yōu)點是具有阻抗變換作用，因而可以應(yīng)用在分立元件功率放大電路中；另外，電路前后級是通過磁能來實現(xiàn)耦合，所以各級之間的靜態(tài)工作點相對獨立，互不影響。

阻抗變換：當(dāng)負(fù)載阻抗和傳輸線特性阻抗不等，或兩段特性阻抗不同的傳輸線相連接時均會產(chǎn)生反射，會使損耗增加、功率容量減小、效率降低；只要在兩段所需要匹配的傳輸線之間，插入一段或多段傳輸線段，就能完成不同阻抗之間的變換，以獲得良好匹配。

變壓器耦合的缺點在于，低頻特性差，不能放大變化緩慢的信號，直流信號也無法通過變壓器；而且變壓器比較笨重，無法集成化。

3、直接耦合放大電路

為了克服前面兩種耦合方式的無法集成化，也不能傳送變化緩慢的信號的缺點，可以采用直接耦合方式，將前級的輸出端直接或者通過電阻接到后一級電路的輸入端。

直接耦合的放大電路既能傳送交流信號，又能傳送直流信號，也便于集成化，所以，實際的集成運算放大電路中，通常是直接耦合的多級放大電路。

直接耦合方式帶來的缺點是各級之間的直流通路相連，所以靜態(tài)工作點會相互影響。

為了使直接耦合的兩個放大電路能正常工作，就要解決各級都要有合適的靜態(tài)工作點的問題，如果解決不好，直接耦合會使靜態(tài)工作點的緩慢變化逐級傳遞和放大。

如下圖兩個電路就是兩種解決途徑，可以解決一些靜態(tài)工作點相互影響的問題。（原理稍復(fù)雜這里就不詳細(xì)說了）

對于一個高質(zhì)量的直接耦合放大電路，要求它除了要有很高的電壓放大倍數(shù)之外，還要零點漂移也比較低。

零點漂移：如果一個直接耦合放大電路輸入端對地短路，并調(diào)整電路，使輸出電壓也為等于零，理論上來說，輸出電壓應(yīng)該一直保持不變，但實際上，輸出電壓將離開零點，緩慢地發(fā)生不規(guī)則的變化，這種現(xiàn)象就叫做零點漂移。

直接耦合放大電路由于各級靜態(tài)工作點相互影響，所以它的分析、計算、調(diào)試會比較麻煩，會比前面兩種耦合電路要復(fù)雜。

在多級放大電路中，由于各級之間是互相串聯(lián)起來的，前一級的輸出就后一級的輸入，多級放大電路總的電壓放大倍數(shù)等于各級電壓放大倍數(shù)的乘積。

這點是我們需要知道的，多級放大電路總的電壓放大倍數(shù)是相乘，不是相加。
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