RC耦合放大器:它是什么?(工作原理及应用)

什么是RC耦合放大器?

一个电阻电容耦合放大器基本上是一种多级放大电路,广泛应用于电子电路中。在这里,放大器的各个级用a连接在一起电阻器- - - - - -电容器组合,因为它的名字是RC耦合。

图1显示了这样一个两级放大器,其各个级只不过是共发射极放大器.因此设计的各个阶段RC耦合放大器类似于在共同发射极放大器的情况下,电阻R1和R2形成偏置网络,发射极电阻RE形成稳定网络。

这里CE旁路电容也被称为旁路电容,它只通过交流而限制直流,导致直流电压在RE而整个交流电压将耦合到下一阶段。

此外,耦合电容器CC也增加了网络的稳定性,因为它阻塞直流,同时提供一个低电阻路径到交流信号,从而防止直流偏置条件的一个阶段影响另一个。此外,在这个电路中电压降整个集电极-发射极端子被选择为电源的50%电压VCC以保证适当的偏置点。
rc耦合放大器

在这种放大器中,输入信号应用于放大器的基极晶体管阶段1 (Q1)被放大,并以180相移出现在其集电极上o

这个信号的交流分量被耦合到第二阶段的RC耦合放大器通过耦合电容CC从而作为第二晶体管Q基极的输入端出现2

这是进一步放大,并传递作为第二阶段的输出,并可在集电极端Q2在平移180之后o在它的阶段。

这意味着第二阶段的输出将是360o与输入相异,这反过来表明输入信号的相位和在第二阶段得到的输出信号的相位是相同的。

此外,需要注意的是,单个放大器级联增加了整个电路的增益,因为净增益将是单个级提供的增益的乘积。但在实际场景中,由于加载效应,净增益将略小于此值。

另外,重要的是要注意,通过遵循图1所示的模式,可以级联任意数量的共发射极放大器但是要记住,当级数为偶数时,输出将与输入同相,而如果级数为奇数,则输出和输入将反相。

aRC耦合放大器(放大器增益v/s频率曲线),如图2所示,表明放大器增益在较宽的中频范围内是恒定的,而在低频段和高频段均显著降低。

这是因为,在低频时,耦合电容C的电抗C是高的,它导致一小部分信号从一个阶段耦合到另一个阶段。此外,在相同的情况下,甚至发射极电容C的电抗E会是高的,因为它不能分流发射极电阻RE有效地反过来降低了电压增益。
rc耦合放大器
另一方面,在高频率下,C的电抗C将是低的,这导致它的行为像一个短路。这导致了下一阶段的加载效应的增加,从而减少电压收益。除此之外,对于这种情况,容抗基极-发射极结的温度会很低。

这导致降低电压增益,因为它导致基极当前的为了增加电流,减小电流放大因子β。然而,在中频范围内,随着频率的增加,C的抗C继续减少,如果不能通过降低电抗导致负载效应增加这一事实来补偿,将导致增益的增加。由于这个原因,放大器的增益在整个中频波段保持均匀/恒定。

RC耦合放大器的优点

RC耦合放大器的优点包括:

  1. 便宜,经济和紧凑,因为它只使用电阻电容器
  2. 在宽频带上提供恒定增益。

RC耦合放大器的缺点

RC耦合放大器的缺点包括:

  1. 不适合低频放大。
  2. 电压功率增益作为有效负载电阻由于每一级的输入对其下一级的电阻很低,所以增益减小。
  3. 对湿度敏感,随着时间的推移会产生噪音。
  4. 阻抗匹配差,因为它的输出阻抗比它的终端设备大几倍(例如,公共广播系统中的扬声器)。
  5. 带宽较窄JFET放大器。

RC耦合放大器的应用

RC耦合放大器的应用包括:

  1. 射频通信。
  2. 光纤通信
  3. 作为前置放大器的公共广播系统。
  4. 控制器。
  5. 收音机或电视接收机作为小信号放大器。
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