多级放大电路的耦合方式及分析方法(总结)

多级放大器结构方框图和电路分析方法多级放大器通过级间耦合电路将一级级的单级放大器连接起来，级间耦合电路处于前一级放大器输出端与后一级放大器输入端之间。

1、多级放大器结构方框图图1所示是两级放大器的结构方框图，多级放大器结构方框图与此相像，只是级数更多。

图1两级放大器结构方框图从图中可以看出，一个两级放大器主要由信号源电路、级间耦合电路、各单级放大器等组成。

信号源输出的信号经过耦合电路加到第一级放大器中进行放大，放大后的信号经过级间耦合电路加到其次级放大器中进一步放大。

在多级放大器中，第一级放大器又称为输入级放大器，最终一级放大器称为输出级放大器。

2、各单元电路作用和电路分析方法1．各单元电路作用关于这一方框图中的各单元电路的作用说明如下：（1）信号源电路是信号源所在的电路，多级放大器中的各级都是放大这一信号。

输入耦合电路通常是指信号源电路与第一级放大器之间的耦合电路，它的作用是将从信号源电路输出的信号无损耗地加到第一级放大器中，同时将第一级放大器中的直流电路与信号源电路隔开。

（2）级间耦合电路处于两级放大器之间，它的作用是将前级放大器输出的信号无损耗地加到后一级放大器中。

同时，有的级间耦合电路还要完成隔直工作，即将两级放大器之间的直流电路隔开。

个别状况下，级间耦合电路还要进行阻抗变换，以使两级放大器之间阻抗匹配。

（3）输出耦合电路是指多级放大器输出级与负载之间的耦合电路，它的作用是将输出信号加到负载上。

（4）各级放大器用来对信号进行放大，或是电压放大，或是电流放大，或是电压和电流同时放大。

2．电路分析方法多级放大器工作原理的分析方法与单级放大器基本一样，不同之处主要说明以下几点：（1）多级放大器只是数级单级放大器按先后挨次通过级间耦合电路排列起来，所以电路分析内容、步骤和方法同单级放大器基本相同。

（2）分析信号传输过程时，要从多级放大器的输入端，始终分析到它的输出端。

信号幅度每经过一级放大器放大后都有所增大，所以信号幅度是愈来愈大。

多级放大电路的耦合方式及分析方法1.直接耦合：直接耦合是最简单的一种耦合方式，也是最常见的一种。

每个放大器级之间通过电容连接，将前一级的输出直接连接到后一级的输入。

这种耦合方式的优点是频率响应良好，但缺点是容易造成直流偏置漂移和破坏后一级放大器的输入电阻。

2.电容耦合：电容耦合是另一种常见的耦合方式。

每个放大器级之间通过电容连接，对输入信号进行交流耦合。

这种耦合方式的优点是能够消除直流偏置漂移和不同级之间的彼此干扰，但缺点是频率响应不如直接耦合。

3.变压器耦合：变压器耦合是一种较为复杂的耦合方式，通过变压器将前一级的输出信号耦合到后一级的输入。

这种耦合方式的优点是能够提供良好的频率响应和隔离性能，但缺点是成本较高。

4.共射耦合：共射耦合是一种基于晶体管的放大电路中常见的耦合方式。

在共射放大器中，前一级的输出信号通过电容耦合到后一级的输入，同时通过电阻进行直流偏置。

这种耦合方式的优点是能够提供较高的电压放大倍数和较好的频率响应，但需要额外的直流偏置电路。

在进行多级放大电路的分析时，根据所使用的耦合方式和电路结构的不同，可以使用不同的方法进行分析。

1.直流偏置分析：对于使用直接耦合或电容耦合的多级放大电路，需要进行直流偏置分析以确定各级的工作点。

这可以通过分析电路中的直流电路和使用KVL和KCL等电路分析方法来实现。

2.小信号等效电路分析：在确定了各级的工作点之后，可以将电路抽象为小信号等效电路进行分析。

在这种分析方法中，需要将电路中的非线性元件（如晶体管）线性化，并对输入信号进行小幅度近似。

3.频率响应分析：使用小信号等效电路进行分析时，可以得到电路的增益-频率特性，即频率响应。

这可以通过绘制幅频特性和相频特性图来实现，从而评估电路的低频和高频性能。

4.输入/输出阻抗分析：在进行多级放大电路的分析时，还需要考虑输入和输出阻抗。

这可以通过绘制输入和输出阻抗特性图来实现，从而确定电路的匹配性能和信号传输能力。

多级放大电路的耦合方式及其分析方法一、直耦合：直耦合是指通过直接连接放大器的输入和输出端来传递信号。

直耦合的特点是简单、频带宽和增益都很大，但是容易出现直流漂移的问题。

直耦合电路的分析方法：1.根据每个级别的输入和输出特性，可以得到输入和输出的分压分流关系。

2.通过级与级之间的直接相连，可以得到整个电路的传递函数。

3.分析每个级别的频率响应，得到整个电路的频率响应。

二、电容耦合：电容耦合是通过电容器进行耦合，将一些级的输出信号通过电容器耦合到下一个级的输入端。

电容耦合的特点是可以消除直流漂移，但是频带宽和增益受限于电容器。

电容耦合电路的分析方法：1.根据每个级别的输入和输出特性，可以得到输入和输出的分压分流关系。

2.分析电容的阻抗特性，得到电容耦合电路的传递函数。

3.分析每个级别的频率响应，得到整个电路的频率响应。

三、变压器耦合：变压器耦合是通过变压器进行耦合，将一些级的输出信号通过变压器耦合到下一个级的输入端。

变压器耦合的特点是可以提供隔离和匹配阻抗的功能，但是成本较高。

变压器耦合电路的分析方法：1.根据每个级别的输入和输出特性，可以得到输入和输出的分压分流关系。

2.分析变压器的阻抗变化特性，得到变压器耦合电路的传递函数。

3.分析每个级别的频率响应，得到整个电路的频率响应。

综上所述，多级放大电路的耦合方式有直耦合、电容耦合和变压器耦合三种。

根据每个级别的输入输出特性、元件的阻抗特性和传递函数，可以分析每个级别的频率响应，并得到整个电路的传递函数和频率响应。

根据需求选择适合的耦合方式可以使得多级放大电路达到所需的性能。

多级放大电路3种耦合方式的详细分析在实际应用中，常对放大电路的性能提出多方面的要求，单级放大电路的电压倍数一般只能达到几十倍，往往不能满足实际应用的要求，而且也很难兼顾各项性能指标。

这时，可以选择多个基本放大电路，将它们合理连接，从而构成多级放大电路。

组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级，级与级之间的连接方式称为级间耦合。

多级放大电路有3种常见的耦合方式，即阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。

1、阻容耦合将多级放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端，称为阻容耦合方式。

图1所示为两阻容耦合放大电路，第一级为共射放大电路，第二级为共集放大电路。

图1 两级阻容耦合放大电路阻容耦合的优点是：前级和后级直流通路彼此隔开，每一级的静态工件点相互独立，互不影响。

便于分析和设计电路。

因此，阻容耦合在多级交流放大电路中得到了广泛应用。

阻容耦合的缺点是：信号在通过耦合电容加到下一级时会大幅衰减，对直流信号（或变化缓慢的信号）很难传输。

在集成电路里制造大电容很困难，不利于集成化。

所以，阻容耦合只适用于分立元件组成的电路。

应当指出，由于集成放大电路的应用越来越广泛，只有在特殊需要下，由分立元件组成的放大电路中才可能采用阻容耦合方式。

2、变压器耦合变压器耦合是利用变压器将前级的输出端与后级的输入端连接起来，这种耦合方式称为变压器耦合，如图2所示。

输出信号经过变压器送到负载。

RB1、RB2为T管的偏置电阻，CE是旁路电容，用于提高交流放大倍数。

图2 变压器耦合共射放大电路变压器耦合的优点是：由于变压器不能传输直流信号，且有隔直作用，因此各级静态工作点相互独立，互不影响。

变压器在传输信号的同时还能够进行阻抗、电压、电流变换。

变压器耦合的缺点是：体积大、笨重等，不能实现集成化应用。

但是由于变压器比较笨重，无法实际集成，而且也不能传输缓慢变化的信号，因此，这种耦合方式目前已很小采用。

3、直接耦合直接耦合是将前级放大电路和后级放大电路直接相连的耦合方式，这种耦合方式称为直接耦合，如图3（a）所示。

第五章多级放大电路第一节多级放大电路在实际工作中，为了放大非常微弱的信号，需要把若干个基本放大电路连接起来，组成多级放大电路，以获得更高的放大倍数和功率输出。

多级放大电路内部各级之间的连接方式称为耦合方式。

常用的耦合方式有三种，即阻容耦合方式、直接耦合方式和变压器耦合方式。

1.多级放大电路的耦合方式1.1阻容耦合通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。

图所示电路是典型的两级阻容耦合放大电路。

优点：耦合电容的隔直通交作用，使两级Q相互独立，给设计和调试带来了方便；缺点：放大频率较低的信号将产生较大的衰减，不适合传递变化缓慢的信号，更不能传递直流信号；加之不便于集成化，因而在应用上也就存在一定的局限性。

1.2直接耦合多级放大电路中各级之间直接（或通过电阻）连接的方式，称为直接耦合。

直接耦合放大电路具有结构简单、便于集成化、能够放大变化十分缓慢的信号、信号传输效率高等优点，在集成电路中获得了广泛的应用。

直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。

所谓零点漂移是指把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。

1.3变压器耦合变压器耦合放大电路如图所示。

这种耦合电路的特点是：级间无直流通路，各级Q独立；变压器具有阻抗变换作用，可获最佳负载；变压器造价高、体积大、不能集成，其应用受到限制。

1.4级间耦合的优、缺点及应用比较2.直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移2.1零点漂移所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。

产生零点漂移的原因很多。

如晶体管的参数随温度的年华、电源、电压的波动等，其中，温度的影响是最重要的。

在多级放大电路中，又已第一、第二级的漂移影响最为严重。

因此，抑制零点漂移着重点在第一、第二级。

2.2差分式放大电路（观看视频）在直接耦合多级放大电路中抑制零点漂移最有效的电路结构是差动放大电路。

多级放大电路3种耦合方式的详细分析
在实际应用中，常对放大电路的性能提出多方面的要求，单级放大电路的电压倍数一般只能达到几十倍，往往不能满足实际应用的要求，而且也很难兼顾各项性能指标。

这时，可以选择多个基本放大电路，将它们合理连接，从而构成多级放大电路。

 组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级，级与级之间的连接方式称为级间耦合。

多级放大电路有3种常见的耦合方式，即阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。

 1、阻容耦合
 将多级放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端，称为阻容耦合方式。

图1所示为两阻容耦合放大电路，第一级为共射放大电路，第二级为共集放大电路。

 图1 两级阻容耦合放大电路。

多级放大电路的耦合方式及性能指标详解在每一级带负载的情况下，多级放大电路的放大倍数是各级电压增益之积。

输入电阻是从输入级看过去得到的等效电阻，输出电阻指的是从输出级等效的电阻，对于多级放大电路要求输入电阻尽量大，输出电阻尽量小，从而输出信号不失真，获得较大的电压增益。

一、多级放大电路的耦合方式1、直接耦合直接耦合指的是将各级放大电路直接相连；第一级电路的输出是T1的集电极，T1的集电极直接与T2的基极相连，主要应用在集成电路中，优点是没有电感和电容等这类电抗元件，低频特性好，元器件简单，但是直接耦合的电路前后级的静态工作点相互影响，容易产生零点飘移（可以通过差分电路消除）。

直接耦合2、阻容耦合阻容耦合指的是多级放大电路的前级放大电路和后级放大电路之间的连接是电容，通过电容把信号源与放大电路、放大电路的前后级、放大电路与负载相连，如下图所示中的C2；输入信号通过C1耦合到T1，T1的输出端通过C2和T2的输入端相连。

Q点之间相互独立，不能放大直流信号，低频特性差。

当温度发生变化时，前级电路的静态电压变化，但是由于耦合电容的存在，所以发生的变化不会耦合到下级电路，因此解决了零点漂移现象。

阻容耦合3、变压器耦合变压器耦合指的是通过变压器连接前后级的耦合方式，如下所示，通过磁耦合将原边的信号耦合到副边，变压器通交流，阻挡直流电压、电流。

这种耦合方式的优点是可以利用原边和副边绕组的距数比让级之间达到阻抗匹配，前后级的静态工作点相互独立。

但低频特性差、体积大、笨重，且不能集成。

这种藕合方式主要应用在高频信号的放大场合。

变压器耦合4、光电耦合光电耦合对输入输出电气隔离良好，抗干扰能力强。

二、多级放大电路的性能指标多级放大电路的主要指标有电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标；电压放大倍数：组成它的各级电压放大倍数之积。

多级放大电路输入电阻/输出电阻：多级放大电路的输入阻抗就是第一级的输入阻抗；多级放大电路的输出阻抗就是最后一级的输出阻抗；。

多级放大电路3种耦合方式的详细分析多级放大电路是一种经典的电子电路设计，用于增强电信号的幅度。

在多级放大电路中，不同的耦合方式将会影响电路的性能和特性。

本文将详细分析三种常见的多级放大电路耦合方式：直耦合、电容耦合和变压器耦合，并讨论它们的优缺点。

1.直耦合（直接耦合）：直耦合是一种常见的多级放大电路耦合方式，用于将信号从一个放大阶段传递到下一个放大阶段。

在直耦合中，两个放大器级别之间通过一个电容器连接。

该电容器的作用是阻隔直流电，允许只有交流信号通过。

这种耦合方式的特点是频率响应平坦，不容易干扰。

优点：-频率响应平坦：直耦合电路对频率的响应相对平坦，可以在较宽的频率范围内传递信号。

-高传输效率：直耦合电路可以通过最大化输入和输出阻抗的匹配来实现高传输效率。

缺点：-直耦合电路需要使用较大的电容器，以保持频率响应的平坦性。

这会增加成本和尺寸。

-直耦合电路对直流电耦合非常敏感。

如果输入或输出阶段的直流偏移或偏压波动，可能会导致输出信号失真或损坏。

2.电容耦合：电容耦合是另一种常见的多级放大电路耦合方式，用于将信号从一个放大阶段传递到下一个放大阶段。

在电容耦合中，两个放大器级别之间通过一个电容器连接。

与直耦合不同，电容耦合通过一个较小的电容器传递信号，并通过该电容器实现阻隔直流电的作用。

优点：-电容耦合电路相对简单、成本较低。

-电容耦合电路不容易受到直流偏移和偏压的影响。

缺点：-电容耦合电路的频率响应相对有限，存在低频截止频率。

这意味着电容耦合电路对低频信号的放大程度受限。

-电容耦合电路对输入和输出的阻抗匹配要求较高。

如果输入或输出阻抗不匹配，可能会导致频率响应失真。

3.变压器耦合：变压器耦合是一种较少使用的多级放大电路耦合方式，主要用于高功率和高频率的电路。

在变压器耦合中，两个放大器级别之间通过一个变压器连接。

通过变压器的电感和互感耦合作用，信号可以在不同的放大器级别之间传输。

优点：-高功率传输：变压器耦合电路可以实现高功率传输，适用于需要较大功率的应用。

多级放大电路的耦合方式及其分析方法在多级放大电路中，耦合方式是决定各级放大器之间信号传递方式的重要因素。

常见的耦合方式包括直接耦合、自耦合和无耦合。

直接耦合是最基本的耦合方式，它通过直接连接各级放大器的输出和输入节点来实现信号的传递。

直接耦合具有简单、工作频带宽广的优点，但也存在着直流偏置稳定性差、频率特性不平坦等缺点。

直接耦合的分析方法主要是通过直流静态工作点和交流中小信号分析来进行。

自耦合是一种通过变压器来实现的耦合方式。

自耦合可以提供不同的耦合系数，从而实现不同的放大倍数。

自耦合具有结构简单、直流偏置稳定、抗干扰能力强等优点，但也存在着相位变化大、频带限制等缺点。

自耦合的分析方法主要是通过变压器的等效电路模型和放大器特性来进行。

无耦合是一种通过电容和电感等被动元件来实现的耦合方式。

无耦合可以实现信号的隔离和频带补偿，提高整个电路的带宽。

无耦合具有带宽扩展、低频性能好的优点，但也存在着结构复杂、特性设计难度大等缺点。

无耦合的分析方法主要是通过电容和电感的特性，以及频率响应和相位特性的分析来进行。

在多级放大电路的分析中，可以采用以下步骤来进行：1.确定电路结构和耦合方式：根据具体的要求和约束条件，选择合适的电路结构和耦合方式。

2.确定放大器的工作点：通过分析电路中的元件特性和电路的工作条件，确定各级放大器的直流静态工作点。

3.进行交流分析：通过交流小信号模型，分析电路的频率响应和增益特性。

可以采用频率响应曲线、幅频特性和相频特性等方法来分析。

4.进行稳定性分析：通过稳定性分析方法，判断电路是否稳定。

可以采用稳定性判据、极坐标图等方法来分析。

5.进行设计和优化：根据分析结果，设计和调整电路的参数和元件值，以满足给定的要求和性能指标。

总之，多级放大电路的耦合方式和分析方法是多样化的，可以根据具体的要求和约束条件来选择合适的方式和方法。

通过合理的设计和分析，可以改善电路的性能和可靠性，满足不同应用的需求。