RC耦合放大器

電阻-電容耦合簡稱為RC耦合。這是放大器中最常用的耦合技術。

兩級RC耦合放大器的構造

兩級RC耦合電晶體放大器電路的結構細節如下。兩級放大器電路有兩個電晶體，以共射極配置連線，並使用一個公共電源V_CC。分壓網路R₁和R₂以及電阻R_e構成偏置和穩定網路。發射極旁路電容C_e為訊號提供低阻抗路徑。

電阻R_L用作負載阻抗。放大器初始階段存在的輸入電容C_in將交流訊號耦合到電晶體的基極。電容C_C是連線兩個級的耦合電容，它可以防止級之間出現直流乾擾並控制工作點的偏移。下圖顯示了RC耦合放大器的電路圖。

當交流輸入訊號施加到第一個電晶體的基極時，它會被放大並出現在集電極負載R_L上，然後透過耦合電容C_C傳遞到下一級。這成為下一級的輸入，其放大的輸出再次出現在其集電極負載上。因此，訊號在逐級作用中被放大。

這裡需要注意的重要一點是，總增益小於各個級增益的乘積。這是因為，當第二級跟隨第一級時，由於第二級的輸入電阻的並聯效應，第一級的**有效負載電阻**降低。因此，在多級放大器中，只有最後一級的增益保持不變。

由於我們這裡考慮的是兩級放大器，因此輸出相位與輸入相位相同。因為兩級共射極配置的放大器電路進行了兩次相位反轉。

頻率響應曲線是表示電壓增益與頻率函式之間關係的圖表。RC耦合放大器的頻率響應如下圖所示。

從上圖可以看出，對於低於50Hz的頻率和高於20KHz的頻率，頻率衰減或下降。而50Hz到20KHz頻率範圍內的電壓增益是恆定的。

我們知道，

$$X_C = \frac{1}{2 \pi f_c}$$

這意味著電容抗與頻率成反比。

電容抗與頻率成反比。在低頻下，抗阻相當高。輸入電容C_in和耦合電容C_C的抗阻非常高，以至於只允許輸入訊號的一小部分透過。發射極旁路電容C_E的抗阻在低頻時也很高。因此，它不能有效地旁路發射極電阻。由於所有這些因素，電壓增益在低頻下衰減。

再次考慮同一點，我們知道電容抗在高頻下很低。因此，電容在高頻下表現為短路。由此導致下一級的負載效應增加，從而降低了電壓增益。同時，隨著發射極二極體電容的減小，它會增加電晶體的基極電流，從而導致電流增益（β）降低。因此，電壓增益在高頻下衰減。

在此頻率範圍內，電容的電壓增益保持恆定，如圖所示。如果頻率增加，電容C_C的抗阻減小，這會增加增益。但是，這種較低的電容抗阻會增加下一級的負載效應，從而導致增益降低。

由於這兩個因素，增益保持恆定。

以下是RC耦合放大器的優點。

以下是RC耦合放大器的缺點。

以下是RC耦合放大器的應用。

列印頁面