電氣耦合方式知識解剖

1、電氣耦合方式 知識解剖在實際電路中，通常需要把若干個基本電路連接起來，組成多級電路。多級電路之間的連接方式稱為耦合方式。什么是電路的耦合常用的耦合方式有：阻容耦合 、直接耦合、變壓器耦合、互感耦合、光電耦合。 1 阻容耦合多級放大電路將放大電路的前級輸出端通過電容接到后級輸入端，稱為阻容耦合方式。 阻容耦合特點 優(yōu)點：各級靜態(tài)工作點互不影響，可以單獨調(diào)整到合適位置；且不存在零點漂移問題。缺點：不能放大變化緩慢的信號和直流分量變化的信號；且由于需要大容量的耦合電容，因此不能在集成電路中采用。阻容耦合多級放大電路分析（1）靜態(tài)分析：各級單獨計算。（2）動態(tài)分析電壓放大倍數(shù)等于各級電壓放大倍數(shù)的乘積

2、。注意：計算前級的電壓放大倍數(shù)時必須把后級的輸入電阻考慮到前級的負載電阻之中。如計算第一級的電壓放大倍數(shù)時，其負載電阻就是第二級的輸入電阻。輸入電阻就是第一級的輸入電阻。輸出電阻就是最后一級的輸出電阻。阻容耦合多級放大的頻率特性和頻率失真中頻段：電壓放大倍數(shù)近似為常數(shù)。低頻段：耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗增大，以致不可視為短路，因而造成電壓放大倍數(shù)減小。高頻段：晶體管的結(jié)電容以及電路中的分布電容等的容抗減小，以致不可視為開路，也會使電壓放大倍數(shù)降低。除了電壓放大倍數(shù)會隨頻率而改變外，在低頻和高頻段，輸出信號對輸入信號的相位移也要隨頻率而改變。所以在整個頻率范圍內(nèi)，電壓放大倍數(shù)和相位移都將是頻

3、率的函數(shù)。電壓放大倍數(shù)與頻率的函數(shù)關(guān)系稱為幅頻特性，相位移與頻率的函數(shù)關(guān)系稱為相頻特性，二者統(tǒng)稱為頻率特性或頻率響應。放大電路呈現(xiàn)帶通特性。圖中fH和fL為電壓放大倍數(shù)下降到中頻段電壓放大倍數(shù)的0.707倍時所對應的兩個頻率，分別稱為上限頻率和下限頻率，其差值稱為通頻帶。一般情況下，放大電路的輸入信號都是非正弦信號，其中包含有許多不同頻率的諧波成分。由于放大電路對不同頻率的正弦信號放大倍數(shù)不同，相位移也不一樣，所以當輸入信號為包含多種諧波分量的非正弦信號時，若諧波頻率超出通頻帶，輸出信號uo波形將產(chǎn)生失真。這種失真與放大電路的頻率特性有關(guān)，故稱為頻率失真。2 直接耦合多級放大電路直接耦合：將前

4、一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端。 直接耦合的特點優(yōu)點：具有良好的低頻特性，能放大變化很緩慢的信號和直流分量變化的信號；且由于沒有耦合電容，故非常適宜于大規(guī)模集成。缺點：采用直接耦合方式使各級之間的直流通路相連，各級靜態(tài)工作點互相影響；且存在零點漂移問題。零點漂移：放大電路在無輸入信號的情況下，輸出電壓uo卻出現(xiàn)緩慢、不規(guī)則波動的現(xiàn)象。產(chǎn)生零點漂移的原因很多，其中最主要的是溫度影響。零點漂移：通常采用查分放大器克服零點漂移。3 變壓器耦合 將放大電路前級的輸出端通過變壓器接到后級的輸入端或負載電阻上，稱為變壓器耦合。變壓器耦合的特點優(yōu)點：是可以實現(xiàn)阻抗變換，因而在分立元件功率放大電路中得到

5、廣泛應用。 缺點：變壓器耦合電路的前后級靠磁路耦合，它的各級放大電路的靜態(tài)工作點相互獨立。它的低頻特性差，不能放大變化緩慢的信號，且非常笨重，不能集成化。 4 光電耦合光電耦合器：是實現(xiàn)光電耦合的基本器件，它將發(fā)光元件（發(fā)光二極管）與光敏元件（光電三極管）相互絕緣地組合在一起，如下圖所示。 工作原理：發(fā)光元件為輸入回路，它將電能轉(zhuǎn)換成光能；光敏元件為輸出回路，它將光能再轉(zhuǎn)換成電能，實現(xiàn)了兩部分電路的電氣隔離，從而可有效地抑制電干擾。 光電耦合器工作原理光電耦合電路當動態(tài)信號為零時，輸入回路有靜態(tài)電流IDQ，輸出回路有靜態(tài)電流ICQ，從而確定出靜態(tài)管壓降UCEQ。當有動態(tài)信號時，隨著iD的變化，

6、iC將產(chǎn)生線性變化，電阻Rc將電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化。由于傳輸比的數(shù)值較小，所以一般情況下，輸出電壓還需進一步放大。實際上，目前已有集成光電耦合放大電路，具有較強的放大能力。 光電耦合電路工作過程光電耦合特點既可傳遞直流又可傳遞直流信號，還實現(xiàn)了兩部分電路的電氣隔離，從而可有效地抑制電干擾。同時易于實現(xiàn)集成化。光電耦合多用于高電與弱電的耦合連接光電耦合器的檢測方法 比較法拆下懷疑有問題的光耦，用萬用表測量其內(nèi)部二極管、三極管的正反向電阻，用其與好的光耦對應腳的測量值進行比較，若阻值相差較大，則說明光耦已損壞。2 光電 效應法內(nèi)容小結(jié)1阻容耦合放大器（ ） A 只能傳遞直流信號 B只能傳遞交

7、流信號 C交直流信號都能傳遞 C交直流信號都不能傳遞 2直接耦合放大器（ ） A 只能傳遞直流信號 B只能傳遞交流信號 C交直流信號都能傳遞 C交直流信號都不能傳1直流放大器的極間耦合，可以采用變壓器耦合。（ ）2放大器的輸出阻抗是288歐，負載揚聲器阻抗是8歐，如果要實現(xiàn)阻抗匹配，輸出變壓器的匝數(shù)比為6：1。（ ）3兩級阻容耦合放大器的通頻帶，比組成它的單極放大器的通頻帶寬。（ ）4. 阻容耦合放大器的電壓放大倍數(shù)與信號頻率有關(guān)。( )5 多級放大器的級數(shù)越多，電壓放大倍數(shù)越大，通頻帶越寬。（ ）6 阻容耦合放大器中，耦合電容對交流信號相當于短路，因此電容兩端電壓為0.( ) 7 采用阻容耦

8、合放大器的前后兩級的靜態(tài)工作點相互影響（） 8 采用變壓器耦合放大器的前后兩級的靜態(tài)工作點互不影響（） 9采用直接耦合放大器的前后兩級的靜態(tài)工作點相互牽制。（） 1多級放大器有哪幾種耦合方式？各有什么特點? （1）阻容耦合。優(yōu)點：各級靜態(tài)工作點互不影響，可以單獨調(diào)整到合適位置；且不存在零點漂移問題。缺點：不能放大變化緩慢的信號和直流分量變化的信號；且由于需要大容量的耦合電容，因此不能在集成電路中采用。 （2）直接耦合。優(yōu)點：具有良好的低頻特性，能放大變化很緩慢的信號和直流分量變化的信號；且由于沒有耦合電容，故非常適宜于大規(guī)模集成。缺點：采用直接耦合方式使各級之間的直流通路相連，各級靜態(tài)工作點互相影響；且存在零點漂移問題。 （3）變壓器耦合。優(yōu)點：是可以實現(xiàn)阻抗變換，因而在分立元件功率放大電路中得到廣泛應用。缺點：