退耦電路是多級(jí)放大器中特有的電路，也是必須設(shè)置的電路。退耦電路的作用是消除各級(jí)放大器相互之間的有害干擾。退耦電路通常設(shè)置在兩級(jí)放大器之間，所以只有多級(jí)放大器中才有退耦電路。分析退耦電路工作原理之前，應(yīng)該先了解為什么要在多級(jí)放大器中設(shè)置退耦電路，即各級(jí)放大器之間如何產(chǎn)生有害的級(jí)間交連。

 

 

眾所周知，直流電壓+V端對(duì)交流而言是接地的，這是理想情況，即不考慮電源的內(nèi)阻R0。實(shí)際上直流電源存在內(nèi)阻，如圖1所示。從電路中可以看出，虛線框內(nèi)是直流電源，它由電壓源E和內(nèi)阻R0串聯(lián)而成，當(dāng)電流流過(guò)這一直流電源時(shí)，在內(nèi)阻R0上就有壓降，這個(gè)壓降是造成電路中有害交連的根本原因所在。

 

圖1 直流電源等效電路

 

 

所謂交連就是指發(fā)生在多級(jí)放大器中的一種自激現(xiàn)象。

 

由共發(fā)射極放大器的特性可知，這種放大器的輸出信號(hào)電壓相位與輸入信號(hào)電壓相位相反。一級(jí)共發(fā)射極放大器對(duì)輸入信號(hào)相位反相180°;如果是兩級(jí)共發(fā)射極放大器，就會(huì)對(duì)輸入信號(hào)反相360°。如果經(jīng)過(guò)兩級(jí)共發(fā)射極放大器放大后的信號(hào)通過(guò)電源內(nèi)阻串入了第一級(jí)放大器的輸入端，這就是正反饋，就是多級(jí)放大器之間的有害交連，這在多級(jí)放大器中是不允許的，所以要設(shè)置級(jí)間退耦電路。

 

為了方便講解多級(jí)放大器中退耦電路的工作原理，以圖2所示兩級(jí)放大器為例。

 

圖2 多級(jí)放大器中的退耦電路

 

關(guān)于多級(jí)放大器之間的級(jí)間交連主要說(shuō)明下列幾點(diǎn)。

 

(1)VT1 和VT2 分別構(gòu)成第一級(jí)和第二級(jí)放大器，這兩級(jí)都是共發(fā)射極放大器。根據(jù)共發(fā)射極放大器的輸入信號(hào)電壓和輸出信號(hào)電壓相位特性可知，這種放大器的輸出信號(hào)電壓相位與輸入信號(hào)電壓相位相反。

 

(2)假設(shè)電路中沒(méi)有退耦電容C2，并假設(shè)某瞬間在VT1基極上的信號(hào)電壓在增大，即為“+”，如電路圖所示。由于共發(fā)射極放大器的輸出信號(hào)電壓相位與輸入信號(hào)電壓相位相反，這樣VT1集電極上的信號(hào)電壓相位為“-”，VT2基極信號(hào)電壓相位為“-”(耦合電容C3不移信號(hào)相位)，VT2集電極上的信號(hào)電壓相位為“+”(共發(fā)射極放大器輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓相位相反)。

 

(3)由于直流電源不可避免地存在內(nèi)阻R0，VT2集電極信號(hào)電流流過(guò)R0時(shí)，在其上產(chǎn)生了信號(hào)壓降，即電路中的B點(diǎn)有信號(hào)電壓，且相位為“+”。

 

(4)電路中B 點(diǎn)的這一信號(hào)經(jīng)R4 加到A點(diǎn)，A點(diǎn)信號(hào)電壓相位也為“+”，該信號(hào)通過(guò)R1又加到VT1基極上，使VT1基極信號(hào)電壓更大，再通過(guò)上述電路的一系列正反饋，使VT1中的信號(hào)很大而產(chǎn)生自激，出現(xiàn)嘯叫聲，這便是多級(jí)放大器中有害交連引起的電路嘯叫現(xiàn)象。

 

 

關(guān)于退耦電路的工作原理主要說(shuō)明下列幾點(diǎn)。

 

(1)在加入退耦電容C2后，電路中A點(diǎn)上的正極性信號(hào)被C2旁路到地端，而不能通過(guò)電阻R1加到VT1基極，這樣多級(jí)放大器中不能產(chǎn)生正反饋，也就沒(méi)有級(jí)間的交連現(xiàn)象，達(dá)到消除級(jí)間有害交連的目的。

 

(2)電路中加入退耦電阻R4之后，可以進(jìn)一步提高退耦效果，因?yàn)殡娐分蠦點(diǎn)的信號(hào)電壓被R4和C2構(gòu)成的分壓電路進(jìn)行了衰減，比不加入R4時(shí)的A點(diǎn)信號(hào)電壓還要小，所以退耦效果更好。

 

(3)退耦電阻R4除具有加強(qiáng)退耦的作用外，還為前級(jí)放大器提供直流工作電壓，直流電流流過(guò)退耦電阻R4后在電阻R4上有壓降，這樣降低了前級(jí)電路的直流工作電壓。

 

小結(jié)

(1)多級(jí)放大器中，至少每?jī)杉?jí)共發(fā)射極放大器要設(shè)一退耦電路。因?yàn)槊恳患?jí)共發(fā)射極放大器對(duì)信號(hào)電壓反相一次，兩級(jí)放大器進(jìn)行兩次反相后信號(hào)電壓的相位又成為同相，這就容易產(chǎn)生級(jí)間正反饋而出現(xiàn)自激。所以，多級(jí)放大器中設(shè)有多節(jié)退耦電路。

 

(2)退耦電容除了起退耦作用外，對(duì)直流工作電壓還具有濾波的作用。