多級(jí)放大電路

在多級(jí)放大電路中，每級(jí)之間的耦合方式影響著整個(gè)多級(jí)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(dǎo)體芯片領(lǐng)域，更小更強(qiáng)是發(fā)展方向，比如華為的麒麟系列處理器，每一次更新?lián)Q代都賦予我們的手機(jī)更健壯的活力。

直接耦合，這是這是集成元件中應(yīng)用最多的耦合方式，它讓信息的傳輸無(wú)縫銜接。今天，我們就以一個(gè)簡(jiǎn)單的直接耦合多級(jí)放大電路簡(jiǎn)要說(shuō)明其工作性能。

直接耦合兩級(jí)放大電路

如下圖所示，該電路由兩個(gè)基本共射極放大電路構(gòu)成，其中Q1的集電極輸出第一級(jí)信號(hào)，直接被Q2的基極接收，放大后從Q2集電極輸出：

為了說(shuō)明該電路的工作特點(diǎn)，我們同樣對(duì)它進(jìn)行直流分析和交流分析。

1.直流分析

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使其有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，并進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析，得到數(shù)據(jù)如下：

可見(jiàn)，

Vb1≈2.73V（探針1）

Vc1≈4.81V（探針2）

Ve1≈2.08V（探針3）

則晶體管Q1（發(fā)射極正偏、集電結(jié)反偏）工作于放大狀態(tài)。

Vb2≈4.81V（探針4）

Vc2≈9.37V（探針5）

Ve2≈4.16V（探針6）

則晶體管Q2（發(fā)射極正偏、集電結(jié)反偏）工作于放大狀態(tài)。

2.交流分析

?

示波器測(cè)得的直接耦合兩級(jí)放大電路傳輸波形如上圖，藍(lán)色-通道A為輸入波形（刻度：10mV/Div），綠色-通道B為級(jí)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(shù)

第一級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為：

第二級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為：

兩級(jí)放大電路的整體電壓放大倍數(shù)為：

近似滿足：

結(jié)論：多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)為每級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)之積。

2.2 頻率分析

多級(jí)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(jí)放大電路的頻率特性，綠色曲線為多級(jí)放大電路的頻率特性。

可見(jiàn)，直接耦合多級(jí)放大電路的放大能力較單級(jí)當(dāng)達(dá)電路更強(qiáng)，但是其通頻帶略微變窄，即特定頻率信號(hào)的通過(guò)能力更強(qiáng)。

以上就是今天的直接耦合兩級(jí)放大電路的性能分析。

直接耦合方式的優(yōu)點(diǎn)是：①省元器件，前后級(jí)放大電路直接相連接即可，因此便于集成化；②信號(hào)傳輸?shù)耐暾院茫诟骷?jí)放大電路的放大狀態(tài)合適的情況下，沒(méi)有任何失真。福兮禍所伏，優(yōu)點(diǎn)也導(dǎo)致了缺點(diǎn)，比如信號(hào)的完整性好，則不管信號(hào)中有沒(méi)有雜質(zhì)，它會(huì)把需要的不需要的信號(hào)統(tǒng)統(tǒng)放大，這可能會(huì)導(dǎo)致有用的信號(hào)被淹沒(méi)在雜質(zhì)信號(hào)中，那么我們就需要對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行處理，檢測(cè)出有用的信號(hào)。

在這里，不得不提到一種無(wú)可避免的雜質(zhì)信號(hào)：零點(diǎn)漂移，簡(jiǎn)單說(shuō)，即便沒(méi)有輸入（輸入為零），輸出端也會(huì)有漂移電壓的輸出。沒(méi)有輸入怎么會(huì)有輸出？零點(diǎn)漂移究竟是如何產(chǎn)生的，能消除嗎？

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