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耦合電路

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù):    更新時間:2020-01-30

為實(shí)現(xiàn)能量和信號的傳輸,連接各個功能電路的方法即為耦合電路。一般的,耦合電路通常具有濾波、蓄能、隔離、阻抗變換等一種或幾種功能。

中文名:耦合電路
外文名:coupled circuit
功能:濾波、蓄能、隔離、阻抗變換
釋義:連接各個功能電路的方法


簡介
耦合是指兩個或兩個以上的電路元件或電路網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響,并通過相互作用從一側(cè)向另一側(cè)傳輸能量的現(xiàn)象。耦合電路就是指參與耦合過程的電路。 

從電路來說,總是可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大,驅(qū)動電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產(chǎn)生反彈),這種電流相對于正常情況來說實(shí)際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是耦合。 

 

幾種耦合電路
一級:組成多級放大電路的每一個基本放大電路稱為一級。 
級間耦合:級與級之間的連接稱為級間耦合。
多級放大電路的耦合方式:直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合。 
直接耦合
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。 

阻容耦合方式
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):首先,不適合傳送緩慢變化的信號,當(dāng)緩慢變化的信號通過電容時,將嚴(yán)重被衰減,由于電容有“隔直”作用,因此直流成分的變化不能通過電容。更重要的是,由于集成電路工藝很難制造大容量的電容,因此,阻容耦合方式在集成放大電路中無法采用。 

變壓器耦合
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。 
如右圖所示為變壓器耦合共射放大電路。
電路缺點(diǎn):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(shí)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。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。
 
光電耦合器
光電耦合器:是實(shí)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 
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(shí)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。
 

 


電容耦合的作用
電容耦合的作用是將交流信號從前一級傳到下一級。耦合的方法還有直接耦合和變壓器耦合的方法。直接耦合效率最高,信號又不失真,但是,前后兩級工作點(diǎn)的調(diào)整比較復(fù)雜,相互牽連。為了使后一級的工作點(diǎn)不受前一級的影響,就需要在直流方面把前一級和后一級分開,同時,又能使交流信號從前一級順利的傳遞到后一級,同時能完成這一任務(wù)的方法就是采用電容傳輸或者變壓器傳輸來實(shí)現(xiàn)。他們都能傳遞交流信號和隔斷直流,使前后級的工作點(diǎn)互不牽連。但不同的是,用電容傳輸時,信號的相位要延遲一些,用變壓器傳輸時,信號的高頻成分要損失一些。一般情況下,小信號傳輸時,常用電容作為耦合元件,大信號或者強(qiáng)信號傳輸時,常用變壓器作為耦合元件。

Tags:耦合,模擬電路  
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