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广泛应用于电子电路中的多级放大电路。在这里,放大器的各个级用a连接在一起电阻器- - - - - -电容器由于这种组合,它以RC耦合命名。

图1显示了这样一个两级放大器,其单独的级只是共发射极放大器。因此设计的各个阶段RC耦合放大器类似的情况下,在共同发射极放大器的电阻R1和R2当发射极电阻器重构稳定网络时,形成偏置网络。

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

进一步,耦合电容CC也增加了网络的稳定性,因为它阻断了直流,同时提供了一个低电阻到达交流信号的路径,从而防止一级的直流偏置条件影响另一级。此外,在该电路中,采用电压降横跨集电极-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,输入信号应用在基部晶体管在第一阶段(Q1)被放大,出现在集电极端,相移为180o

这个信号的交流分量耦合到第二级RC耦合放大器通过耦合电容CC因此出现在第二个晶体管Q的基极处作为输入2

它被进一步放大,并作为第二级的输出传递,在Q的集电极端可用2在平移180度之后o在它的阶段。

这意味着第二阶段的输出将是360o输入反相,反过来表示在第二阶段得到的输入信号和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,因为其净增益将是各个级联增益的乘积。然而,在真实的场景中,由于负载的影响,净增益将略小于这个值。

此外,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,当级数是偶数时,输出将与输入是同相位的,而如果级数是奇数,则输出和输入将是反相位的。

a的频率响应RC耦合放大器(放大器增益v/s频率曲线),如图2所示,表明放大器的增益在中频范围内是恒定的,而在低频和高频时则显著下降。

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级到另一级耦合。而且对于同样的情况,甚至发射极电容C的电抗E将高,由于它不能分流发射极电阻RE有效地降低了电压增益。
rc耦合放大器
另一方面,在高频时,C的电抗C将会很低,这会使它表现得像一个短路。这导致了下一阶段加载效果的增加,从而降低了电压收益。除此之外,对于这个例子来说容抗基极-发射极结的电导率很低。

这导致了一个降低的电压增益,因为它导致了基极当前的增大电流放大系数β,减小电流放大系数β。然而,在中频范围内,随着频率的增加,C的电抗C如果不通过电抗的减小导致负载效应的增加这一事实来补偿,就会导致增益的增加。由于这个原因,放大器的增益在整个中频带保持一致/恒定。

RC耦合放大器的优点

RC耦合放大器的优点包括:

  1. 廉价,经济和紧凑,因为它的使用电阻电容器
  2. 在宽频带内提供恒定增益。

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. 电压和功率增益作为有效负载电阻由于每一级的输入到下一级的电阻很低,因此增益就降低了。
  3. 对水分敏感,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终端设备的输出阻抗大好几倍(例如,在公共广播系统中的扬声器)。
  5. 窄带宽时比较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. 作为小信号放大器的收音机或电视接收器。
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