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360°全面認(rèn)識多級放大電路耦合的四種方式

發(fā)布時間:2015-02-28 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】電源設(shè)計中,放大電路的作用非常大。放大電路能夠?qū)⑽⑷醯男⌒盘栟D(zhuǎn)化成輸出較大且波形不失真的交流大信號。然而,多級放大電路具有多種耦合方式。本文360°全面解析了這四種耦合方式。

1、直接耦合

將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端。 直接耦合方式的缺點(diǎn):采用直接耦合方式使各級之間的直流通路相連,因而靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。直接耦合方式的優(yōu)點(diǎn):具有良好的低頻特性,可以放大變化緩慢的信號;由于電路中沒有大容量電容,易于將全部電路集成在一片硅片上,構(gòu)成集成電路。

2、阻容耦合方式

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。 直流分析:由于電容對直流量的電抗為無窮大,因而阻容耦合放大電路各級之間的直流通路不相通,各級的靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立。交流分析:只要輸入信號頻率較高,耦合電容容量較大,前級的輸出信號可幾乎沒有衰減地傳遞到后級的輸入端。因此,在分立元件電路中阻容耦合方式得到非常廣泛的應(yīng)用。 阻容耦合電路的缺點(diǎn):低頻特性差,不能放大變化緩慢的信號;在集成電路中制造大容量的電容很困難,因此阻容耦合方式不便于集成化。

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(fù)載電阻上,稱為變壓器耦合。 電路缺點(diǎn):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(diǎn)相互獨(dú)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。電路優(yōu)點(diǎn)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(yīng)用。

4、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。 傳輸比CTR:在c-e之間電壓一定的情況下,iC的變化量與iD的變化量之比稱為傳輸比CTR,即CTR的數(shù)值只有0.1~1.5。 當(dāng)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(dāng)有動態(tài)信號時,隨著iD的變化,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(jìn)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(qiáng)的放大能力。

本篇文章介紹了四種多級放大電路的耦合方式。希望大家能夠熟悉這四種耦合方式,并將其成功的應(yīng)用到放大電路的設(shè)計當(dāng)中去。從本篇文章當(dāng)中吸收到有用的知識,以便進(jìn)一步進(jìn)行學(xué)習(xí)。

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