|
各種放大器中，使用得最普遍的是用電阻電容耦合的電膻放大器，簡稱阻容耦合放大器或者RC耦合放大器，一般應用于小信號放大電路。 一、阻容耦合放大器電路中各元件的作用及其基本電路 1．屏極負載電阻Ra。屏極負載電阻是放大器中的重要元件之一，當電子管柵極回路加入交流信號電壓時，由于柵極的控制作用，使原來恒定的屏流變?yōu)殡S信號電壓變化的電流，也就是產(chǎn)生了交流分量。屏流的交流分量在Ra上產(chǎn)生了交流電壓降，從而使屏極與陰極之間得到一個放大了的電壓信號。 2．耦合電容Coh。其作用就是將電子管屏壓的交流分量耦合至下一級電子管的柵極，同時隔離電子管屏壓中的直流分量，使其不能加到下一級電子管的柵極而影響其工作狀態(tài)。Coh對于屏壓的交流分量來說容抗很小，可以認為全部或者絕大部分屏壓的交流分量都降落在Ra上，而送至下一級電子管的柵極。 3．柵極電阻Rg。這個電阻的作用有兩個，一是使下一級電子管能將柵偏壓Eg通過Rg到柵極上去，作為Eg的直流通路，同時下一級電子管內(nèi)電子從陰極流向屏極的過程中，免不了有個別電子落到柵極上，Rg就給這些電子一個直流通路，使柵極的電位不會越來越負而影響放大器的正常工作。所以Rg義叫柵漏電阻。二是將屏極回路輸出的交流信號電壓送至下一級放大器去。 4．陰極旁路電容Ck及陰極電阻Rk。它們組成自偏壓電路，用以產(chǎn)生穩(wěn)定的柵偏壓。 5．簾柵極電阻Rg2及其旁路電容Cg2。電阻Rg2的作用是為簾柵極提供稍低于屏極的正電壓，Cg2的作用是使簾柵極的交流接地。 以上電路中，Ra、Coh及Rg完成了將上一級電子管屏壓中的交流分量送至下一級電子管柵極上去的作用，因為所用元件為電阻和電容，所以稱為阻容耦合放大器。圖33為阻容耦合基本電路，圖32說明了柵漏電阻的作用。  二、放大倍數(shù)和頻率特性 一般情況下電壓放大器的輸入信號電壓幅度都比較小，如果工作點的位置選擇適當，使電子管工作在特性曲線中近似直線而且間隔均勻的部分，這種工作狀態(tài)下非線性失真是很小的。此外，電壓放大器主要目的是輸出較大的電壓信號，對于輸出功率的大小一般不考慮，因此應用等效電路法來分析電壓放大器的放大倍數(shù)和頻率特性比較簡單。 阻容耦合放大器由于存在耦合電容、電子管極間電容和布線電容等，因此它對不同頻率的信號電壓的放大倍數(shù)是不同的，同時輸出電壓與輸入電壓的相移也因頻率不同而存在差別。這種情況稱為放大器的頻率失真。 電壓放大器的主要質(zhì)量指標是放大倍數(shù)和頻率失真，因此在滿足頻率失真的要求下，如何獲得最大的放大倍數(shù)是設計放大器的關鍵。 在分析放大器的頻率特性之前。首先要了解什么是幅頻特性，什么是相頻特性。 頻率特性是由幅頻特性和相頻特性組成的。放大倍數(shù)的大小與頻率的關系稱為幅頻特性。輸出電壓和輸入電壓之間的相移與頻率的關系稱為相頻特性，二者總稱為頻率特性。在頻率失真中，放大倍數(shù)隨頻率而變時稱為幅頻失真，相移隨頻率而變時稱為相頻失真。 我們可以通過等效電路來分析阻容耦合放大器的放大倍數(shù)和頻率特性。 阻容耦合放大器的等效電路如圖34所示。圖中的電容Co稱為分布電容，它包括電子管的輸出電容、下一級電子管的輸入電容和電路布線電容等。 頻率特性分析 如果直接從圖34所示的等效電路來進行頻率特性分析是比較復雜的，不但演算煩瑣，而且結果也不能給出比較簡明的物理概念，因此通常采用分頻區(qū)簡化的分析方法，根據(jù)各電路元件在不同頻率時的影響程度，將等效電路分為中頻區(qū)、低頻區(qū)和高頻區(qū)三個簡化的等效電路，使分析大為簡單。 1．中頻區(qū)的頻率特性。由于在中頻區(qū)范圍內(nèi)，Coh的容抗遠小于Rg，可以看作它是短路的，而分布電容Co的容抗遠大于Rg，幾乎沒有什么分流作用，可以看做它是開路的，這樣就可以把圖34中所有的電容全部去掉，將其簡化成圖35，其中(a)是定勢源等效電路，(b)是定流源等效電路。 因為·Usr=Ug，由圖35(a)可得 ·ia=(uUsr)/{Ri+[(RaRg)/(Ra+Rg)]}， ·Usc=-Ia×[(RaRg)/(Ra+Rg)] 因此，中頻區(qū)的放大倍數(shù)為： ·Kz=·Usc/·Usr=-u/[1+(Ri/Ra)+(Ri/Rg)] (該公式主要應用于三極管) 用復數(shù)的運算方法可計算出中頻區(qū)放大倍數(shù)的絕對值和相移分別為 ·Kz=-u/[1+(Ri/Ra)+(Ri/Rg)] φz=180° 同樣，由圖34(b)可列出輸出電壓公 ·Usc=-SUsr×[(1/Ri)+(1/Ra)+(1/Rg)]=-S·UsrR 式中R是Ri、Ra、Rg的并聯(lián)值，因此可得·Kz=Usc/Usr=-SR(該公式主要應用于五極管) Kz=SR φz=180° 中頻區(qū)的幅頻特性和相頻特性如圖36的中間部分所示。通過以上分析可以看出，在中頻區(qū)內(nèi)，放大倍數(shù)與頻率無關，除電子管本身所引起的180°相移以外，不再有別的相移，所以在中頻區(qū)內(nèi)放大器沒有頻率失真。這是因為在此頻率范圍內(nèi)各個電容的影響可以忽略，放大器的負載是純電阻的緣故。 實際應用中，通常所說的放大器的放大倍數(shù)，就是指的中頻區(qū)的放大倍數(shù)。
|
|
|
來自： 昵稱29435191 > 《電子維修知識》
