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電容耦合電路工作原理分析與理解

發(fā)布時(shí)間:2011/9/13 14:43:20 訪問(wèn)次數(shù):27687

    所謂耦合電容就是用于耦合作用的電容。耦合電容的作用是將前級(jí)信號(hào)盡可能無(wú)損耗地加到后級(jí)電路中,同時(shí)去掉不需要的信號(hào)。例如,耦合電容能在將交流信號(hào)從前級(jí)耦合到后級(jí)的同時(shí)隔開(kāi)前級(jí)電路中的直流成分,這是因?yàn)殡娙菥哂懈糁蓖ń坏奶匦浴?BR>    1.典型的電容耦合電路   SA56004ADP
    圖3-40所示是電容耦合電路示意圖。在前后兩級(jí)電路(或兩個(gè)單元電路)之間的是耦合電容,如果其在兩級(jí)放大器之間,則又可以稱為級(jí)間耦合電容。

                     
    兩級(jí)電路之間采用耦合電容的目的是:將有用的交流信號(hào)從前級(jí)電路輸出端傳輸?shù)胶蠹?jí)電路輸入端。
    由于電容的隔直流通交流特性,前級(jí)電路輸出端的直流成分和交流信號(hào)中,只有交流信號(hào)能夠加到后級(jí)電路輸入端。
    由于直流成分不能加到后級(jí)電路中,這對(duì)電路設(shè)計(jì)和檢修都是方便的。凡是電路中有耦合電容,那么前后級(jí)之間的直流電路就是彼此獨(dú)立的。

    2.實(shí)用電容耦合電路
    電容耦合電路在電路中稱為阻容耦合電路。圖3_41所示是實(shí)用阻容耦合電路。電路中的Cl是級(jí)間耦合電容,從電路中的A點(diǎn)向里看,放大器輸入電阻為R,Cl和R構(gòu)成了阻容耦合電路。
    (1)埋解輸入電阻R很重要。在阻容耦合電路中,電阻是隱形的,它是下一級(jí)放大器的輸入電阻,在電路中不能直接看出。一般放大器的輸入電阻比較大。

                  
    (2)關(guān)鍵是對(duì)分壓電路的理解。從阻容耦合電路中可以看出,Cl和R構(gòu)成對(duì)信號(hào)的分壓電路,分壓后信號(hào)加到后級(jí)放大器中。
    在理解了Cl和R構(gòu)成的前級(jí)電路交流信號(hào)的分壓電路之后,對(duì)阻容耦合電路工作原理的理解就簡(jiǎn)單了。
    因?yàn)镽阻值很大,Cl容抗很小,所以耦合電路對(duì)信號(hào)幾乎無(wú)衰減。
    (3)耦合電容Cl對(duì)低頻特性的影響。圖3-42所示是阻容元件對(duì)低頻特性的影響示意圖。
    在R-定時(shí),加大Cl容量可以改善低頻特性,低頻信號(hào)通過(guò)阻容耦合電路時(shí)受到的衰減小,但是Cl大后會(huì)增大耦合電容的漏電,從而增大電路噪聲,反之則相反。

              
    (4)輸入電阻R對(duì)低頻特性的影響。放大器的輸入電阻尺大,有利于改善阻容耦合電路的低頻特性,所以許多放大器都需要提高輸入電阻。
    (5)耦合電容容量大小的選取。不同工作頻率的電路對(duì)耦合電容容量的要求是不同的。工作頻率高,容抗小,耦合電容容量可以取得小些,反之則很大。
    (6)電容耦合電路的應(yīng)用。電容耦合電路的使用面很廣,只要是有信號(hào)傳輸?shù)碾娐范加锌赡苡玫诫娙蓠詈想娐罚瑹o(wú)論是放大器電路還是振蕩器電路,或是自動(dòng)控制電路等。

     3.識(shí)別電路中的耦合電容
    在兩級(jí)放大器或兩個(gè)單元電路之間的電容  通常是耦合電容,根據(jù)這一電路特征可以方便  地在電路中找出電容耦合電路。圖3-43所示是一個(gè)實(shí)用電路,電路中的C913就是耦合電容,它接在前級(jí)集成電路A901輸出端與后級(jí)電路之間。

                   

    4.阻容耦合電路特性  SAA7121HB
    (1)低頻特性受到影響。因?yàn)榈皖l信號(hào)在所有交流信號(hào)中頻率低,耦合電容的容抗大,對(duì)低頻信號(hào)的衰減相對(duì)于中頻和高頻而言較大。
    (2)隔離直流電路。由于兩級(jí)電路之間接入耦合電容,而電容具有隔直特性,因此能將兩級(jí)電路之間的直流電路隔離,這簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)并方便了電
路故障檢修。
    (3)只能耦合交流信號(hào)
。由于電容的隔直作用,阻容耦合電路不能用于直流放大器中。

    5.同類電容耦合電路
    電容耦合電路有多種同功能電路,它們都是電容耦合電路,但是各有不同,或是耦合電容的容量不同,或是電路形式不同。通過(guò)這些同功能電路的分析,可以擴(kuò)展知識(shí)面,提高讀者分析電路的能力。
    圖3-44所示是高頻耦合電容電路。Cl是接在VT1集電極與VT2基極之間的高頻耦合電容,Cl是耦合電容,因?yàn)槭歉哳l電路,所以Cl的容量較小,通常在O.OlμF。電路的工作頻率越高,耦合電容的容量越小。由于這是高頻電路,因此要求耦合電容采用高頻損耗小的高頻電容。

                     
    圖3-45所示是音頻電路中的電容耦合電路,音頻電路中的耦合電容容量通常在1~10μF。由于音頻電踣的工作頻率低,因此要求耦合電容容量大,故可以采用低頻電容,通常是有極性電解電容。

                      
    圖3-46所示是變形的電容耦合電路,它在普通的電容耦合電路基礎(chǔ)上增加了一個(gè)電阻Rl,Rl串聯(lián)在耦合電容Cl回路中,一些設(shè)計(jì)比較講究的電路通常會(huì)采用這種耦合電路。電阻Rl的作用是用來(lái)防止可能出現(xiàn)的高頻振蕩,以提高電路工作的穩(wěn)定性。在音頻電路中,電阻Rl通常取2.2kΩ。

                  

 

 

 

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    所謂耦合電容就是用于耦合作用的電容。耦合電容的作用是將前級(jí)信號(hào)盡可能無(wú)損耗地加到后級(jí)電路中,同時(shí)去掉不需要的信號(hào)。例如,耦合電容能在將交流信號(hào)從前級(jí)耦合到后級(jí)的同時(shí)隔開(kāi)前級(jí)電路中的直流成分,這是因?yàn)殡娙菥哂懈糁蓖ń坏奶匦浴?BR>    1.典型的電容耦合電路   SA56004ADP
    圖3-40所示是電容耦合電路示意圖。在前后兩級(jí)電路(或兩個(gè)單元電路)之間的是耦合電容,如果其在兩級(jí)放大器之間,則又可以稱為級(jí)間耦合電容。

                     
    兩級(jí)電路之間采用耦合電容的目的是:將有用的交流信號(hào)從前級(jí)電路輸出端傳輸?shù)胶蠹?jí)電路輸入端。
    由于電容的隔直流通交流特性,前級(jí)電路輸出端的直流成分和交流信號(hào)中,只有交流信號(hào)能夠加到后級(jí)電路輸入端。
    由于直流成分不能加到后級(jí)電路中,這對(duì)電路設(shè)計(jì)和檢修都是方便的。凡是電路中有耦合電容,那么前后級(jí)之間的直流電路就是彼此獨(dú)立的。

    2.實(shí)用電容耦合電路
    電容耦合電路在電路中稱為阻容耦合電路。圖3_41所示是實(shí)用阻容耦合電路。電路中的Cl是級(jí)間耦合電容,從電路中的A點(diǎn)向里看,放大器輸入電阻為R,Cl和R構(gòu)成了阻容耦合電路。
    (1)埋解輸入電阻R很重要。在阻容耦合電路中,電阻是隱形的,它是下一級(jí)放大器的輸入電阻,在電路中不能直接看出。一般放大器的輸入電阻比較大。

                  
    (2)關(guān)鍵是對(duì)分壓電路的理解。從阻容耦合電路中可以看出,Cl和R構(gòu)成對(duì)信號(hào)的分壓電路,分壓后信號(hào)加到后級(jí)放大器中。
    在理解了Cl和R構(gòu)成的前級(jí)電路交流信號(hào)的分壓電路之后,對(duì)阻容耦合電路工作原理的理解就簡(jiǎn)單了。
    因?yàn)镽阻值很大,Cl容抗很小,所以耦合電路對(duì)信號(hào)幾乎無(wú)衰減。
    (3)耦合電容Cl對(duì)低頻特性的影響。圖3-42所示是阻容元件對(duì)低頻特性的影響示意圖。
    在R-定時(shí),加大Cl容量可以改善低頻特性,低頻信號(hào)通過(guò)阻容耦合電路時(shí)受到的衰減小,但是Cl大后會(huì)增大耦合電容的漏電,從而增大電路噪聲,反之則相反。

              
    (4)輸入電阻R對(duì)低頻特性的影響。放大器的輸入電阻尺大,有利于改善阻容耦合電路的低頻特性,所以許多放大器都需要提高輸入電阻。
    (5)耦合電容容量大小的選取。不同工作頻率的電路對(duì)耦合電容容量的要求是不同的。工作頻率高,容抗小,耦合電容容量可以取得小些,反之則很大。
    (6)電容耦合電路的應(yīng)用。電容耦合電路的使用面很廣,只要是有信號(hào)傳輸?shù)碾娐范加锌赡苡玫诫娙蓠詈想娐,無(wú)論是放大器電路還是振蕩器電路,或是自動(dòng)控制電路等。

     3.識(shí)別電路中的耦合電容
    在兩級(jí)放大器或兩個(gè)單元電路之間的電容  通常是耦合電容,根據(jù)這一電路特征可以方便  地在電路中找出電容耦合電路。圖3-43所示是一個(gè)實(shí)用電路,電路中的C913就是耦合電容,它接在前級(jí)集成電路A901輸出端與后級(jí)電路之間。

                   

    4.阻容耦合電路特性  SAA7121HB
    (1)低頻特性受到影響。因?yàn)榈皖l信號(hào)在所有交流信號(hào)中頻率低,耦合電容的容抗大,對(duì)低頻信號(hào)的衰減相對(duì)于中頻和高頻而言較大。
    (2)隔離直流電路。由于兩級(jí)電路之間接入耦合電容,而電容具有隔直特性,因此能將兩級(jí)電路之間的直流電路隔離,這簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)并方便了電
路故障檢修。
    (3)只能耦合交流信號(hào)
。由于電容的隔直作用,阻容耦合電路不能用于直流放大器中。

    5.同類電容耦合電路
    電容耦合電路有多種同功能電路,它們都是電容耦合電路,但是各有不同,或是耦合電容的容量不同,或是電路形式不同。通過(guò)這些同功能電路的分析,可以擴(kuò)展知識(shí)面,提高讀者分析電路的能力。
    圖3-44所示是高頻耦合電容電路。Cl是接在VT1集電極與VT2基極之間的高頻耦合電容,Cl是耦合電容,因?yàn)槭歉哳l電路,所以Cl的容量較小,通常在O.OlμF。電路的工作頻率越高,耦合電容的容量越小。由于這是高頻電路,因此要求耦合電容采用高頻損耗小的高頻電容。

                     
    圖3-45所示是音頻電路中的電容耦合電路,音頻電路中的耦合電容容量通常在1~10μF。由于音頻電踣的工作頻率低,因此要求耦合電容容量大,故可以采用低頻電容,通常是有極性電解電容。

                      
    圖3-46所示是變形的電容耦合電路,它在普通的電容耦合電路基礎(chǔ)上增加了一個(gè)電阻Rl,Rl串聯(lián)在耦合電容Cl回路中,一些設(shè)計(jì)比較講究的電路通常會(huì)采用這種耦合電路。電阻Rl的作用是用來(lái)防止可能出現(xiàn)的高頻振蕩,以提高電路工作的穩(wěn)定性。在音頻電路中,電阻Rl通常取2.2kΩ。

                  

 

 

 

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