雙管阻容耦合放大器及電路故障分析

2020-11-22 電子產品世界

　　本文主要為雙管阻容耦合放大器及電路故障分析。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201606/292276.htm

　　圖1所示是雙管阻容耦合放大器。這一多級放大器由兩個單級放大器組成，兩級放大器之間通過電容耦合，所以稱為雙管阻容耦合放大器。

　　

 

　　圖1雙管阻容耦合放大器

　　1、單級放大器類型識別方法和直流、交流電路工作原理分析與理解

　　這一多級放大器中共有兩隻三極體VT1和VT2組成兩級放大器，兩個單級放大器之間通過電容 C3耦合。電路中，VT1是第一級放大管，VT2是第二級放大管，Ui是輸入信號， Uo是通過兩級放大器放大後的輸出信號。

　　1.第一級放大器類型識別

　　從電路中可以看出，輸入信號從三極體 VT1基極輸入，放大後信號從它的集電極輸出，所以這是一級共發射極放大器。

　　2.第二級放大器類型識別

　　第一級放大器輸出的信號經耦合電容C3，從基極輸入到 VT2中，經過放大後的信號從它的集電極輸出。這也是一級共發射極放大器，所以這是一個共發 -共發雙管放大器。

　　3.直流電路分析

　　這一多級放大器採用電容 C3進行級間耦合，所以兩級放大器的直流電路要分別進行分析。關於這一雙管阻容耦合放大器直流電路的分析主要說明下列幾點：

　　(1)直流工作電壓 + V通過 R6加到 VT2集電極，+ V經電阻 R6和 R5加到 VT2基極，R7將 VT2發射極接地。

　　(2)直流工作電壓 + V經 R4和 C2退耦和濾波後加到第一級放大器，提供直流工作電壓。

　　(3)R2是 VT1集電極負載電阻，為 VT1提供直流工作電壓。R1是 VT1固定式偏置電阻，R3是 VT1發射極負反饋電阻。

　　4.交流電路分析

　　交流輸入信號 Ui經輸入端耦合電容 C1耦合後加到 VT1基極，經過 VT1電壓和電流雙重放大後從其集電極輸出，通過級間耦合電容 C3加到 VT2基極，經過 VT2電壓和電流放大後從其集電極輸出，通過輸出端耦合電容 C4加到後級放大器中。

　　關於這一雙管阻容耦合放大器交流電路的工作原理還要說明下列幾點：

　　(1)從信號電壓這個角度上講，VT1集電極上的信號電壓大於其基極上的信號電壓，VT2集電極上的信號電壓大於其基極上的信號電壓，VT2中的信號電壓大於 VT1中的信號電壓。

　　(2)由於這是一個共發 -共發雙管放大器，每一級共發射極放大器對信號電壓移相 180°，兩級放大器共移相 360°，所以輸出信號電壓 Uo相位與輸入信號電壓 Ui相位相同。

　　(3)這一雙管放大器的信號傳輸過程是：交流輸入信號 Ui → C1(耦合)→ VT1基極→ VT1集電極→ C3(級間耦合)→ VT2基極 → VT2集電極→ C5→輸出信號電壓 Uo，至後級電路中。

　　2、元器件作用分析和電路故障分析

　　為了分析電路方便，將這一電路重畫成如圖2所示電路。

　　

 

　　圖2雙管阻容耦合放大器

　　1.元器件作用分析

　　VT1和 VT2採用的基極偏置電路不同，VT1採用固定式偏置電路，VT2採用集電極 -基極負反饋式偏置電路。

　　VT1發射極電阻R3上沒有並聯旁路電容，所以R3對交流和直流都存在負反饋。

　　R4是第一級放大器直流電壓供給電阻，同時也是多級放大器中的退耦電阻，關於它的退耦作用將在後面的退耦電路中詳細介紹。從直流電路角度講，R4將加到第一級放大器中的直流工作電壓降低一些，因為直流工作電壓 + V產生的直流電流經過 R4後，在 R4上存在壓降，使第一級放大器的直流工作電壓低於第二級放大器的直流工作電壓。

　　C2是濾波和退耦電容。如果不接入C2，電阻 R4將是 VT1集電極負載電阻的一部分(R4和 R2串聯後作為 VT1集電極負載電阻)。接入C2後，VT1集電極交流信號電流不流過 R4(流過 R2交流電流經 C2流到地端)，只流過R2，所以只有 R2是 VT1集電極負載電阻。

　　2.電路故障分析

　　這一雙管阻容耦合放大器的故障分析同單級放大器基本一樣，不同之處補充說明如下：

　　(1)當 VT1放大器中的直流電路出現故障時，由於 C3的隔直作用，不會影響 VT2放大器的直流電路工作。由於第一級放大器已經不能正常工作，它沒有正常的輸出信號加到第二級放大器中，第二級放大器雖然能夠正常工作，整個雙管放大器也沒有信號輸出。

　　(2)第二級放大器的直流電路出現故障後，因為 C3的存在不會影響第一級放大器直流電路的工作，第一級放大器能夠輸出正常的信號。由於第二級放大器不能正常工作，所以第二級放大器也不能夠輸出正常的信號。由此可知，在多級放大器中只要有一級放大器出問題，整個多級放大器均不能輸出正常的信號。

　　(3)當C2開路時，對第二級放大器無影響，會使第一級放大器輸出信號的電壓有所升高，因為 VT1集電極負載電阻增加了 R4。當 C2漏電或擊穿時，第一級放大器直流工作電壓變小或無直流電壓，同時流過 R4的電流加大，也會使直流工作電壓 + V有所下降而影響第二級放大器正常工作，此時整個放大器沒有輸出信號或信號小。

　　電路分析小結

　　(4)當電阻 R4開路時，第一級放大器無直流工作電壓，不影響第二級放大器工作，整個放大器沒有輸出信號。

　　(1)進行多級放大器直流電路的分析時，對直流工作電壓+V的電壓供給線路分析從右向左進行，對於某一單級放大器而言是從上而下。

　　(2)進行交流電路分析時，知道從第一級放大器輸出的信號已經得到了放大，從第二級放大器輸出的信號比第一級輸出的信號更大。

　　(3)對多級放大器可以更多地採用省略分析方法。

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