📜  多级晶体管放大器

📅  最后修改于: 2020-11-26 09:28:29             🧑  作者: Mango


在实际应用中,单状态放大器的输出通常是不足的,尽管它是电压或功率放大器。因此,它们被多级晶体管放大器代替。

在多级放大器中,使用耦合设备将第一级的输出耦合到下一级的输入。这些耦合装置通常可以是电容器或变压器。使用耦合设备将两个放大器级连接起来的过程称为级联

下图显示了一个级联连接的两级放大器。

两级联

总增益是各个级的电压增益的乘积。

$$ A_V = A_ {V1} \时间A_ {V2} = \ frac {V_2} {V_1} \ times \ frac {V_0} {V_2} = \ frac {V_0} {V_1} $$

其中的第二级A V =总增益,第一级的V1 =电压增益,以及A V2 =电压增益。

如果有n个级,则这n个级的电压增益的乘积将是该多级放大器电路的总增益。

耦合装置的目的

耦合设备的基本用途是

  • 将交流电从一级输出转移到下一级输入。

  • 要阻止DC从一级的输出传递到下一级的输入,这意味着隔离DC条件。

联轴器类型

使用耦合设备将一个放大器级与另一个放大器级联起来,形成一个多级放大器电路。使用这些耦合设备(例如电阻器,电容器,变压器等)有四种基本的耦合方法。让我们对它们有一个了解。

电阻电容耦合

这是最常用的耦合方法,使用简单的电阻器-电容器组合形成。这里使用的主要耦合元件是允许交流电和阻止直流电的电容器。

耦合电容器将交流电从一级输出传递到下一级的输入。同时阻止直流偏置电压中的直流分量以实现下一阶段。在接下来的章节中,让我们详细介绍这种耦合方法。

阻抗耦合

使用电感电容作为耦合元件的耦合网络可以称为阻抗耦合网络。

在这种阻抗耦合方法中,耦合线圈的阻抗取决于其电感和信号频率,即jwL 。这种方法不是很流行,很少采用。

变压器耦合

使用变压器作为耦合装置的耦合方法可以称为变压器耦合。在这种耦合方法中没有使用电容器,因为变压器本身将AC分量直接传送到第二级的基极。

变压器的次级绕组提供了基极返回路径,因此不需要基极电阻。这种耦合因其效率和阻抗匹配而受到欢迎,因此被广泛使用。

直接耦合

如果前一个放大器级直接连接到下一个放大器级,则称为直接耦合。各个放大器级的偏置条件经过设计,可直接连接级而无需直流隔离。

当负载与有源电路元件的输出端子串联时,通常使用直接耦合方法。例如,耳机,扬声器等。

电容器在放大器中的作用

除了耦合目的,还有其他目的,在放大器中很少使用电容器。要了解这一点,请让我们了解电容器在放大器中的作用。

输入电容C in

在放大器的初始阶段存在的输入电容C,耦合交流信号到晶体管的基极。如果不存在该电容器C 则信号源将与电阻器R 2并联,并且将改变晶体管基极的偏置电压。

因此,C in允许来自源的AC信号流入输入电路,而不会影响偏置条件。

发射极旁路电容C e

发射极旁路电容器C e与发射极电阻并联。它为放大的交流信号提供了低电抗路径。

在没有此电容器的情况下,R E两端产生的电压将反馈到输入侧,从而降低输出电压。因此,在存在C e的情况下,放大后的AC将通过此通道。

耦合电容器C C

电容器C C是连接两级的耦合电容器,可防止两级之间的直流干扰并控制工作点移动。这也称为阻塞电容器,因为它不允许直流电压通过。

在没有该电容器的,R C会在平行于所述下一级的偏置网络的电阻R 1和从而改变下一级的偏置条件。

放大器注意事项

对于放大器电路,放大器的总增益是重要的考虑因素。为了获得最大的电压增益,让我们找到最适合级联的晶体管配置。

CC放大器

  • 它的电压增益小于1。
  • 它不适用于中间阶段。

CB放大器

  • 它的电压增益小于1。
  • 因此不适合级联。

CE放大器

  • 它的电压增益大于1。
  • 级联可进一步提高电压增益。

CE放大器的特性使得该配置非常适合于放大器电路中的级联。因此,大多数放大器电路使用CE配置。

在本教程的后续章节中,我们将说明耦合放大器的类型。