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多级放大器阅读:312

单级放大电路放大电路 的供应商的电压放大倍数一般可以达到几十倍,然而,在许多场合,这样的放大倍数是不够用的,常需要把若干个单管放大电路串接起来,组成多级放大器放大器 的供应商,把信号经过多次放大,从而得到所需的放大倍数。

概述

  多级放大器中每个单管放大电路称为“级”, 级与级之间的连接称为耦合。 常用的耦合方式有以下三种: 阻容耦合、变压器耦合、和直接耦合。
  多级放大器无论采用何种耦合方式,都必须满足下列几个基本要求,才能正常地工作。
  (1)保证信号能顺利地由前级传送到后级。
  (2)连接后仍能使各级放大器有正常的静态工作点。
  (3)信号在传送过程中失真要小,级间传输效率要高。

方框图

多级放大器的组成框图

  实际中,为了得到足够大的放大倍数或考虑到输入电阻、输出电阻等特殊要求,放大器往往由多级电路组成。图所示为多级放大器的组成框图,其中的输入级主要完成与信号源的衔接并对信号进行放大;中间级主要用于电压放大,将微弱的输入电压放大到足够的幅度;输出级则主要是完成信号的功率放大,以达到满足输出负载需要的功率,并要求和负载相匹配。

 

级间耦合方式

  在多级放大器中,单级放大器之问的连接方式称为耦合,以实现信号的顺利传递。常用的级间耦合方式有三种,即阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。
  阻容耦合
  两级放大器之间通过电容连接起来,后级放大器的输入电阻充当了前级放大器的负载,故称为阻容耦合。由于电容器具有“隔直流、通交流”的作用,在电容器取值合适的条件下,前级放大器的输出信号经耦合电容传递到后级放大器的输入端,而两级放大器的静态工作点互相不影响,有利于放大器的设计、调试和维修。阻容耦合方式电路的体积小、质量轻,在多级放大器中得到广泛的应用。它的缺点是信号在通过耦合电容加到下一级时会大幅度衰减,阻容耦合方式不适合传递直流信号,因此阻容耦合放大器不能放大直流信号。另外在集成电路中制造大电容很困难,所以阻容耦合只适合分立元件电路。
  变压器耦合
  变压器T1将第一级放大器的输出信号传递给第二级放大器,变压器T2将第二级放大器的输出信号耦合给负载。由于变压器的一次侧、二次侧之间无直接联系,所以采用变压器耦合方式的放大器,其各级静态工作点是独立的。这样便于设计、调试和维修。这种耦合方式的最大优点在于其能实现电压、电流和阻抗的变换,特别适合于放大器之间、放大器与负载之间的匹配,这在高频信号的传递和功率放大器的设计中为重点考虑的问题。变压器耦合的缺点是体积大,且不能放大直流信号,不能集成化,再由于频率特性差,一般只应用于低频功率放大和中频调谐电路中。
  直接耦合
  前两种耦合方式都存在放大器频率特性不好的缺点,为了解决这个问题,人们设计了直接耦合放大器,把前、后级放大器直接相连,电路如图4所示。直接耦合放大器不但能放大交流信号,还能放大直流信号,其频率特性是最好的。但直接耦合放大器的直流通路是互相连通的,各级放大器的静态工作点互相影响,不便于调试和维修。直接耦合放大器还有一个最大的问题,就是零点漂移。零点漂移使人们无法分清放大器的输出是有用信号还是无用信号,这个问题必须加以解决,否则直接耦合放大器就没法使用。由于直接耦合放大器便于集成,是集成电路中普遍采用的耦合方式。

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