RC Gekoppelde versterker

EEN Resistance Capacitance (RC) Gekoppelde versterker is in feite een meertraps versterkerschakelingop grote schaal gebruikt in elektronische schakelingen. Hier zijn de afzonderlijke trappen van de versterker met elkaar verbonden met behulp van een combinatie van weerstand en condensator, waardoor deze de naam draagt als RC Gekoppeld.
Figuur 1 toont een dergelijke tweestapsversterker waarvan de afzonderlijke trappen niets anders zijn dan de gemeenschappelijke emitterversterkers. Vandaar het ontwerp van individuele stadia van de RC-gekoppelde versterkers is vergelijkbaar met die in het geval van gemeenschappelijke emitterversterkers waarin de weerstanden R₁ en R₂ vormen het voorinstellingsnetwerk terwijl de emitterweerstand RE het stabilisatienetwerk vormt. Hier de C_E wordt ook de bypass-condensator genoemd die alleen AC doorlaat terwijl de DC wordt beperkt, waardoor alleen DC-spanning over R valt_E terwijl de gehele AC-spanning wordt gekoppeld aan de volgende fase.

Verder, de koppelcondensator C_C verhoogt ook de stabiliteit van het netwerk als hetblokkeert de DC en biedt een pad met lage weerstand naar de AC-signalen, waardoor wordt voorkomen dat de DC-biasomstandigheden van de ene trap de andere beïnvloeden. Bovendien wordt in deze schakeling de spanningsval over de collector-emitteraansluiting gekozen om 50% van de voedingsspanning V te zijn_CC om te zorgen voor een geschikt voorinstelpunt.

In dit soort versterker wordt het ingangssignaal aan de basis van de transistor in fase 1 (Q₁) wordt versterkt en verschijnt aan de collectorterminal met een faseverschuiving van 180^O.
De AC-component van dit signaal is gekoppeld aan de tweede fase van de RC-gekoppelde versterker via de koppelcondensator C_C en verschijnt dus als een ingang aan de basis van de tweede transistor Q₂. Dit wordt verder versterkt en doorgegeven als een uitvoer van de tweede trap en is beschikbaar bij de collectoraansluiting van Q₂ na een shift van 180^O in zijn fase. Dit betekent dat de uitvoer van de tweede fase 360 is^O out-of-phase met betrekking tot de input, die aangeeft dat de fase van het inputsignaal en de fase van het outputsignaal verkregen in fase II identiek zijn.

Verder moet worden opgemerkt dat de cascadering vanindividuele versterkertrappen verhogen de versterking van het totale circuit, omdat de nettoversterking het product is van de versterking die door de afzonderlijke trappen wordt geboden. In het echte scenario zal de nettowinst echter iets minder zijn dan deze, vanwege het laadeffect. Bovendien is het belangrijk op te merken dat door het volgen van het patroon getoond in figuur 1, een willekeurig aantal gemeenschappelijke emitterversterkers kan worden cascade maar door in gedachten te houden dat wanneer het aantal trappen even is, de uitvoer in fase zal zijn met de input terwijl het aantal trappen oneven is, dan zullen de output en de input out-of-phase zijn.

De frequentierespons van a RC-gekoppelde versterker (een curve van versterkervermogen van de versterker),getoond door figuur 2, geeft aan dat de versterking van de versterker constant is over een breed bereik van middenfrequenties terwijl deze aanzienlijk afneemt zowel bij lage als hoge frequenties. Dit komt omdat, bij lage frequenties, de reactantie van koppelcondensator C_C is hoog, waardoor een klein deel van het signaal van de ene fase naar de andere gaat. Bovendien geldt voor hetzelfde geval zelfs de reactantie van de emittercondensator C_E zal hoog zijn waardoor deze de emitterweerstand R niet kan overbruggen_E effectief welke inturn de spanningsversterking vermindert.

Aan de andere kant, bij hoge frequenties, is de reactantie van C_C zal laag zijn waardoor het zich als een gedraagtkortsluiting. Dit resulteert in een toename van het belastingseffect van de volgende fase en vermindert dus de spanningsversterking. In aanvulling hierop zal in dit geval de capacitieve reactantie van de basis-emitterovergang laag zijn. Dit resulteert in een verminderde spanningsversterking, omdat hierdoor de basisstroom toeneemt, waardoor de huidige versterkingsfactor β afneemt. Echter, in het middenfrequentiebereik neemt de reactantie van C_C gaat verder af, wat zou leiden tot detoename in versterking indien niet gecompenseerd door het feit dat de reductie in reactantie leidt tot een toename van het belastingseffect. Vanwege deze reden blijft de versterking van de versterker uniform / constant in de middenfrequentieband.

Voordelen van RC Coupled Amplifier

Goedkoop, voordelig en compact omdat het alleen weerstanden en condensatoren gebruikt.
Biedt een constante winst over een brede frequentieband.

Nadelen van RC Coupled Amplifier

Ongeschikt voor laagfrequente versterking.
Laagspanning en vermogensversterking omdat de effectieve belastingsweerstand (en dus de versterking) wordt verminderd vanwege het feit dat de ingang van elke trap een lage weerstand biedt voor de volgende fase.
Vochtgevoelig, waardoor ze na verloop van tijd luidruchtig worden.
Slechte impedantie-aanpassing omdat het de uitgangsimpedantie verschillende malen groter heeft dan het apparaat aan zijn eindstation (bijvoorbeeld een luidspreker in het geval van een omroepinstallatie).
Smalle bandbreedte in vergelijking met JFET-versterker.