当前课程知识点：模拟电子技术基础(基础部分) > 第五部分 > 4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合 > 4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
在前面的课程里边
我们学了各种各样的基本放大电路
它们在性能上有比较大的区别
当我们要求一个放大电路
具有多方面优良性能的时候
单个的基本放大电路就达不到要求了
比如说我们要求输入电阻一兆
输出电阻小于100欧姆
放大倍数大于一万倍
那么任何一个基本放大电路
都不可能达到这样一个性能指标
这时候我们就需要组成多级放大电路
组成多级放大电路要解决两个问题
一个就是多级放大的每一级电路
应该选用什么样的基本放大电路
这一点我们在前面的课程里面
已经对基本放大电路做了详细的描述
这里就不再详细地讲述了
那还有一个问题就是
这些基本的放大电路应该怎么连接
也就是怎么耦合
首先我们讲一个多级放大电路的
耦合方式叫做直接耦合
多级放大电路有多种耦合方式
也就是多种连接方式
下面讲的就是最简单的一种耦合方式
我们从这个电路里面可以看到
这是一个两级电路
然后它们之间的连接呢
就是直接连接了
也就是没通过任何器件直接相连的
这样的耦合方式叫做直接耦合方式
那么在直接耦合方式里边
我们可以看到Rc1这个电阻
它既是第一级的集电极电阻
又是第二级的基极电阻
也就是身兼两任
那在这样一个电路里边
它的特点是什么呢
首先它可以放大变化缓慢的信号
也就是说它的低频的特性特别好
再有呢就是它便于集成化
直接耦合放大电路之所以受到
人们越来越多的重视
就是因为在集成电路里边
集成的放大电路里边
都是采用直接耦合的方式
但是我们可以看到
由于两个电路是直接相连的
所以第一级的任何的变化
不管是静态的和动态的
都直接传送到第二级
那么静态工作点由于温度也好
由于电源的波动也好
产生的变化
它也会传送到下一级
我们叫它Q点是相互影响的
那么这种影响我们称它作零点漂移
什么是零点漂移呢
就是当输入为零的时候
输出产生变化的现象
就叫做零点漂移
零点漂移实际上就是Q点的漂移
那么在一个直接耦合放大电路里边
如果不能够解决工作点稳定的问题
它也就不能称其为放大电路
它不能够成为实用的电路
那么在这样一个电路里边
当输入信号为零的时候
前级由于温度变化所引起的
电流 电位的变化会逐级放大
因为半导体的器件
它是一个对温度非常敏感的器件
那这时候如果这个电路
是在一个系统里边
实际它的下级系统
下级的电路就不能够辨别
这时候到底是有信号的呢
还是因为静态工作点
产生了漂移了呢
所以这个问题的解决是非常重要的
在求解一个直接耦合
放大电路的Q点的时候
应该列出各个回路的方程
然后解这样一个多元一次的方程组
在这个电路里面
我想问大家一个问题
就是第一级的静态工作点合适吗
那么我们来看
第一级的c-e之间的电压
就是第二级T2管的b-e之间的电压
那这个电压的数量级就是零点几伏
也就是说第一级的UCEQ1是在
零点几伏接近饱和区
那么从这样一个数据上就可以知道
它的工作点不太合适
过于接近了饱和区
那如何去解决这个问题呢
那应该使得c-e之间
T1的c-e之间的电压增大
那大家可能首先想到的办法
就是在T2的发射极加上一个电阻
这样就可以使得T1管的
c-e之间的电压增大
使得它远离饱和区
但是加了Re这个电阻之后
它会产生什么样的影响呢
我们可以看到Re这个电阻是
第二级共射放大电路的发射极电阻
这个电阻它既影响着第二级的输入电阻
又影响着第二级的电压放大倍数
它在第二级的电压放大倍数里面
表现在是在分母上
出现一个（1+β）倍的Re
也就是说它会使得第二级的
电压放大倍数的数值大大的下降
于是我们就可以想像
说我怎么去取代Re这样一个电阻
让它既可以使得
第一级有合适的管压降
又不至于使得第二级的放大倍数
下降得太多呢
我们需要一种器件
这种元器件它的特点就是静态的时候
它可以垫上一个合适的电位一个电压
而动态的时候呢
它又等效的是一个非常小的电阻
其实这个元件我们在前面
已经见过了 它就是二极管
二极管在它有一个导通回路的时候
有一个直流源在它器件上产生一个
正向的导通电压的时候
那么它的导通电压大概是0.6到0.8伏
而当动态信号在这个基础上
加一个动态信号的时候
它呈现出来的电阻
可能只有几十欧
甚至只有十几欧
所以我们就可以用二极管
去取代Re这个电阻
当我们加上一只二极管的时候
这时候T1管的c-e之间的管压降
就是两个PN结的正向导通电压
那就是1.4伏左右
但是有的时候我们要求更苛刻一些了
说我要求前面这个c-e之间的电压是10伏
那我怎么去解决呢
有的同学可能就想到了
说我多串几个二极管不就行吗
那么10伏要串多少呢
要串十几个二极管
十几个二极管所产生的问题有两个
第一个就是二极管多了
将在这个电路里面的焊点多
焊点多 意味着出现故障的几率提高了
也就是可靠性变差 这是其一
其二 当二极管很多的时候
虽然每一只二极管的动态电阻都比较小
但是多了之后也未见得小
当然还有一个显而易见的问题
也使整个电路的造价提高了
那这时候就有一种元件
特别适合这种情况
它就叫稳压二极管
稳压二极管它是由一个PN结构成的
当它反向击穿的时候
在一定的电流范围内
它的端电压基本不变
我们称它这时候处于稳压状态
而这个端电压就叫做它的稳定电压
它的伏安特性是这样的
在伏安特性里面我们可以看到
从一个叫IZ 这个IZ就是稳压管
进入稳压区的最小电流
还有一个呢 叫做IZM
这是稳压管不至于损坏的最大电流
一个最小电流一个最大电流
这就是稳压管工作在稳压区
所要控制的那个电流范围
那么从稳压管它的构成
我们可以看到
它就是由一个PN结构成的
所以它具有二极管的特性
它的正向特性和二极管一样
和二极管所不同的
就是当它反向击穿的时候
只要不超过它的最大电流
那么撤掉外部的电源的作用
稳压管它会自动恢复到原来的状态
不像二极管一旦击穿
几乎就造成永久性的损坏
那么在这里有一个衡量它
在整个稳压区的时候
对于动态信号它呈现出来的特点
那就是动态电阻
它的动态电阻rZ等于ΔUZ/ΔIZ
那么我们在这个特性曲线里
可以看到它变化量的这个范围
那它的数值对于小功率的稳压管
只有几十欧姆甚至十几欧姆
所以我们这时候可以随心而欲了
说你想要c-e之间的电压是多少
我就可以选择一个稳压值
在多少的这样一个稳压管
所以我们通过选择稳压管的稳压值
来设置第一级c-e之间的静态的管压降
那就是在这个电路里边
我们可以看到了
那么可以看到在这个电路里
两级之间加了稳压管之后
又加了一个R电阻
它的必要性到底是什么呢
这里要特别说明的就是
小功率的稳压管的稳定电压IZ
那就是进入稳压区的
最小电流在5毫安
我们前面所学过的基本的放大电路
大家都知道 静态的工作电流
是一～两毫安
所以只靠着T2管的IE
不足以使得稳压管工作在稳压区
因此需要另外一个支路
再提供一个电流使稳压管击穿
从而工作到稳压区里面去
好 我们回忆刚才我们所讲的
设置静态工作点的这个过程
首先是由于UCEQ1太小
就加第二级的射极电阻Re
但是加Re之后使得第二级的
电压放大倍数的数值减小
从而我们改用了二极管
用二极管取代Re
但是当我们要求UCEQ1比较大的时候
多个二极管串在一起就不太合适了
所以我们就选择了稳压管
通常我们把稳压管标做DZ
在设置静态工作点的时候
还有一个问题 就是当我们
两级都用NPN型管的时候
那么由于是直接相连的
也就是第一级的集电极电位
就是第二级的基极电位
所以集电极电位会逐级升高
我们知道逐级升高的结果
就是后级的管压降
比前级的大逐级增大
以至于后级的静态工作点不合适了
为了解决这个问题
在直接耦合的放大电路里面
常常采用NPN型管和PNP型管混合使用
比如像这里
那这时候第二级的集电极电位
就低于第一级的集电极电位
这样有高有低 错落相致
就可以使每一级的管压降
都是一个合适的
那下面我们来看一看
我用Multisim来把
这样一个两级共射放大电路
而且是用NPN型管和PNP型管
混合使用时候的测试结果
注意后一级是一个由PNP型管
构成的共射放大电路
我们来看这两个电位的高低
这里我接了三个万用表
来测试静态的压降
我们可以看到第一只管子
它的b-e之间的电压是0.646V
也就是现在我们看到的646点多少毫伏
在这里我进一步的要强调
我们虽然在近似估算的时候
总是说b-e之间的电压
我们用0.7伏去近似
但是实际上在一个电路里边
它的b-e之间的电压
是有比较大的区别的
第二只表它测量的是第一只管子
c-e之间的管压降是9.834V
第三只管子注意
它的集电极的电位是8.417V
我们比较第二只和第三只管子
我们就知道由于采用了NPN型管
和PNP型管混合使用
使得它们c极的电位
后一级未必高于前一级
这样就使得每一级的
静态的管压降都合适
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路（黑盒子）性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业
