三极管放大电路中旁路(去耦)电容的作用

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描述

  旁路电容和去耦电容是电子电路中常见的两种电容,它们在电路中起着不同的作用。

  旁路电容主要用于滤除输入信号中的高频噪声,将前级携带的高频杂波滤除,保证信号的纯净性。旁路电容利用电容的频率阻抗特性,对高频信号提供低阻抗路径,使高频噪声得以通过电容旁路掉,从而减少对后续电路的影响。

  而去耦电容,也称为退耦电容,主要用于消除输出信号的干扰。去耦电容的作用是为电路中的有源器件提供一个局部的直流电源,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。当电路中的负载电容较大时,驱动电路需要为电容充电、放电,才能完成信号的跳变。在这个过程中,电流的变化会产生噪声,影响前级的正常工作。去耦电容可以提供一个稳定的直流电源,减少这种噪声的产生和传播。

  旁路电容和去耦电容都是为了改善电路的性能和稳定性而使用的。旁路电容主要针对高频噪声进行滤除,而去耦电容则主要用于消除输出信号的干扰。

  三极管放大电路中的旁路(去耦)电容

输出信号

  图1三极管放大电路中的旁路(去耦)电容

  图1中的CE为旁路电容,其隔直通交的基本特性起到了稳定直流工作点、提高交流放大增益的作用。

  稳定直流工作点:直流静态工作电流从RE流过,形成负反馈,稳定直流工作点。如果温度升高,放大倍数β将增大,IC电流将增大,IE电流就增大,IE流经RE产生压降Ue增大,Ub不变,Ue升高,Ube减小,IC就减小,从而稳定IC;如果温度降低,放大倍数β减小,IC电流减小,IE电流就减小,IE流经RE产生压降Ue减小,Ub不变,Ue减小,Ube就增大,IC就增大,又稳定IC。直流放大倍数β=RC/RE,直流放大倍数受到了衰减,但稳定了工作电流。

  提高交流放大增益:交流信号近乎无衰减通过CE到地,不会在RE上形成负反馈,所以IE不会受到衰减,从而提高了三极管的交流增益。

  关于旁路电容CE得取值,使交流信号流过CE的感抗Xc小于等于电阻RE的1/10即可。

  三极管放大电路的旁路电容为什么能提高放大电路的放大能力?

  三极管放大电路的旁路电容可以提高放大电路的放大能力,主要是因为旁路电容能够改变放大电路的频率响应特性,增加电路的增益和带宽。

  旁路电容作为放大电路的一个重要元件,被放置在输入信号和输出信号之间。它的功能是通过电容的电压变化来传递频率成分,进而影响电路的频率响应,从而提高放大电路的放大能力。

  首先,旁路电容能够提高放大电路的低频响应特性。低频信号的频率较低,传输过程中容易被电阻或耦合电容等元件所阻尼。通过添加旁路电容,可以形成并联的路径来绕过阻尼元件,使得低频信号能够更好地通过放大电路,从而提高对低频信号的放大能力。

  其次,旁路电容还能够提高放大电路的高频响应特性。高频信号的频率较高,传输过程中容易发生衰减和相位延迟。旁路电容相当于给高频信号提供了一个更低阻抗的路径,使得高频信号能够更容易地通过放大电路,保持较高的增益和带宽。

  此外,旁路电容还能够改善放大电路的稳定性。放大电路中常常存在反馈回路,而反馈会导致电路的振荡或不稳定。旁路电容可以通过改变电路的频率特性,抑制或减弱反馈引起的振荡或不稳定现象,从而提高放大电路的稳定性。

  审核编辑:黄飞

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