放大电路耦合电容原理

在多级放大电路中，级与级之间的连接方式称为耦合。级间耦合时，一方面要确保各级放大器有合适的静态工作点，另一方面应使前级输出信号尽可能不衰减地加到后级输入。常用的耦合方式有两种，即阻容耦合和直接耦合。

阻容耦合是通过电容器将后级电路与前级相连接，如图3 − 4 − 2所示。由于电容器的隔直流、通交流特点，各级放大电路的静态工作点相互独立，这样就给设计、调试和分析带来很大方便。而且，只要耦合电容选得足够大，则较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地加到后级，实现逐级放大。

直接耦合是将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端，如图3 − 4 − 3所示电路就是采用直接耦合方式。由于第一级的输出信号通过导线直接加到第二级的输入端，信号能够顺利传递，所以直接耦合方式的优点是既能放大交流信号，也能放大变化缓慢的信号。更为重要的是，直接耦合方式电路中没有大容量的电容，因此易于集成，在实际使用的集成放大电路中一般都采用直接耦合方式。

图3− 4− 2 多级放大电路的阻容耦合

图3− 4− 3 多级放大电路的直接耦合

但由于直接耦合的放大电路前后级之间是直接连接，因此前后级之间存在着直流通路，这就造成了各级静态点相互影响，若处理不当，会使放大电路无法正常工作。

直接耦合的放大电路存在的另一个突出问题就是零点漂移问题。所谓零点漂移，就是在放大电路的输入端输入信号为零时，输出电压不为零且缓慢变化，这种现象称为零点漂移，简称零漂。在放大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化、器件参数随温度的变化等，都会产生零点漂移。对于电源电压的波动、元件的老化所引起的零漂可采用高质量的稳压电源或经过老化实验的元件来减小，因此温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移的主要原因，故也将零点漂移称为温度漂移，简称温漂。

在阻容耦合的放大电路中，这种缓慢变化的漂移电压被耦合电容阻隔，不会传送到下一级放大电路进一步放大。但是，在直接耦合放大电路中，这种缓慢变化的漂移电压会被毫无阻隔地传输到下一级，并且被逐级放大，一般说来，直接耦合放大电路的级数越多，放大倍数越高，零漂问题就越严重。零漂对放大电路的影响主要有两个方面：① 零漂使静态工作点偏离原设计值，使放大器无法正常工作；② 零漂信号在输出端叠加在被放大的信号上，干扰甚至淹没有效信号，使信号无法判别，这时放大器已经没有使用价值了。可见，控制多级直接耦合放大电路中第一级的零漂是至关重要的问题。

通常采取抑制零漂的措施有：① 采用分压式放大电路；②利用热敏元件补偿；③采用差动放大电路结构，使输出端的零漂相互抵消。实际中，集成运算放大电路的输入级基本都采用差动放大电路的结构形式，这种措施十分有效而且比较容易实现。