RCカップリングアンプ

抵抗-容量結合は、略してRC結合と呼ばれます。これは、アンプで最もよく使用される結合手法です。

2段RC結合増幅器の構築

2段RC結合トランジスタ増幅器回路の構造の詳細は次のとおりです。2段増幅器回路には2つのトランジスタがあり、CE構成で接続されており、共通電源_VCCが使用されています。分圧器ネットワークＲ_１およびＲ_２ならびに抵抗器Ｒ_ｅは、バイアスおよび安定化ネットワークを形成する。バイパスエミッタ容量C _eは信号を低リアクタンス経路を提供します。

抵抗_RLは負荷インピーダンスとして使用されます。増幅器の初期段階_に存在する入力コンデンサCは、AC信号をトランジスタのベースに結合します。コンデンサC _Cは、 2つのステージを接続し、ステージと制御動作点のシフトの間にDC干渉を防止するカップリングコンデンサです。下図にRC結合アンプの回路図を示します。

RC結合増幅器の動作

AC入力信号が第1のトランジスタのベースに印加されると、それが増幅され、コレクタ負荷Rに表示されます_L次いで結合コンデンサCを介して渡される_C次のステージに。これが次のステージの入力になり、その増幅された出力がコレクター負荷全体に再び現れます。したがって、信号は段階的に増幅されます。

ここで注意しなければならない重要な点は、総ゲインが個々のステージのゲインの積よりも小さいということです。これは、第2段階を第1段階に従わせると、effective load resistance第2ステージの入力抵抗のシャント効果により、第1ステージのインピーダンスが減少します。したがって、多段増幅器では、最終段のゲインのみが変更されません。

ここでは2段増幅器を検討しているため、出力位相は入力と同じです。位相反転は2段CE構成の増幅器回路によって2回行われるためです。

RC結合増幅器の周波数応答

周波数応答曲線は、電圧利得と周波数の関数の関係を示すグラフです。RC結合増幅器の周波数応答は次のグラフのようになります。

上記のグラフから、50Hz未満の周波数と20KHzを超える周波数では周波数がロールオフまたは減少することがわかります。一方、50Hz〜20KHzの周波数範囲の電圧ゲインは一定です。

私達はことを知っています、

$$ X_C = \ frac {1} {2 \ pi f_c} $$

これは、容量性リアクタンスが周波数に反比例することを意味します。

低周波数（つまり50 Hz未満）で

容量性リアクタンスは周波数に反比例します。低周波数では、リアクタンスは非常に高くなります。入力コンデンサCのリアクタンス_で結合コンデンサC _Cは、入力信号の小さな部分のみが許可されるように高いです。パスコンデンサCによるエミッタのリアクタンス_Eは、低周波数時にも非常に高いです。したがって、エミッタ抵抗を効果的にシャントすることはできません。これらすべての要因により、電圧ゲインは低周波数でロールオフします。

高周波（つまり20 KHz以上）で

再び同じ点を考慮すると、容量性リアクタンスは高周波で低いことがわかります。したがって、コンデンサは高周波で短絡として動作します。その結果、次段の負荷効果が大きくなり、電圧利得が低下します。これに伴い、エミッタダイオードの静電容量が減少すると、トランジスタのベース電流が増加し、電流ゲイン（β）が減少します。したがって、電圧ゲインは高周波でロールオフします。