
【計】 transistor direct coupling
transistor
【計】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
frank; just; straight; vertical
【醫】 recto-
according to; control; leave aside; press; push; refer to
【電】 press
coupling
【計】 coupling
晶體管直接耦合(Transistor Direct Coupling)是一種電子電路設計技術,指兩個或多個晶體管級聯時,前級晶體管的輸出端與後級晶體管的輸入端之間直接相連,無需通過電容、變壓器等隔直元件。其核心特點包括:
直流通路建立
直接耦合允許直流信號(如靜态工作點電壓)從前級傳遞至後級,形成連續的直流路徑。這種設計避免了電容耦合對低頻信號的衰減,適用于放大直流或極低頻信號(如熱電偶輸出、生物電信號)。
電路簡化與帶寬擴展
省去耦合電容可減少元件數量,降低電路複雜性和成本。同時,因無電容充放電延遲,高頻響應特性更優,適用于寬帶放大器設計(如示波器垂直放大器)。
零點漂移挑戰
直接耦合的級間直流參數相互影響,導緻溫度變化或電源波動時,輸出端出現緩慢電壓偏移(零點漂移)。需通過差分放大、溫度補償等技術抑制漂移,例如運算放大器輸入級的差分對設計。
技術原理示例
典型直接耦合電路如兩級共射放大器:
$$
V{C1} = V{CC} - I{C1}R{C1}
V{B2} = V{C1} - V{BE2}
$$
其中$V{BE2}$為$Q_2$基射極壓降(矽管約0.7V)。該結構要求精确設計各級靜态工作點以避免飽和或截止。
權威參考文獻
這種耦合方式在模拟集成電路、傳感器接口電路及精密儀器中具有不可替代的優勢,但需嚴格的熱穩定性設計保障性能。
"晶體管直接耦合"是指兩個晶體管之間通過直接連接(而非通過電容、變壓器等元件)實現信號傳遞的電路設計方式,其核心特點及原理可歸納如下:
直接連接方式
直接耦合電路中,前級晶體管(如VT1)的輸出端(通常為集電極)直接連接至後級晶體管(VT2)的輸入端(基極),中間無隔離元件(如電容)。這種設計使兩級的直流工作點相互影響。
直流與交流信號同時傳遞
由于直接耦合沒有隔直元件,前級的直流偏移信號會被後級放大,導緻零點漂移(即無輸入時輸出端仍有緩慢變化的電壓),這是直接耦合的主要缺點。
優點
缺點
針對零點漂移,常用差動放大器(差分放大電路):
直接耦合廣泛用于集成電路(如運算放大器),因工藝上易于集成多個晶體管和電阻,同時避免分立元件帶來的體積和寄生參數問題。
總結來看,晶體管直接耦合是一種高效但需精細設計的電路方式,其核心挑戰在于抑制直流漂移,而差動放大電路是解決這一問題的經典方案。
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