退耦電容電路工作原理分析與理解
發(fā)布時(shí)間:2011/9/13 15:02:07 訪問(wèn)次數(shù):8427
退耦電路通常設(shè)置在兩級(jí)放大器之間,所以只有多級(jí)放大器才有退耦電路。
1.設(shè)置退耦電路的原因 T10C220B
分析退耦電路工作原理之前,需要了解為什么要在多級(jí)放大器中設(shè)置退耦電路,也就是各級(jí)放大器之間為什么會(huì)產(chǎn)生有害的級(jí)間交連(多級(jí)電路之間通過(guò)電源內(nèi)阻的一種有害信號(hào)耦合)。
(1)電源內(nèi)阻對(duì)信號(hào)的影響。圖3-56所示是電源內(nèi)部電路。理想情況下直流電壓+V端對(duì)交流而言接地。
虛線框內(nèi)是直流電源,由電壓源E和內(nèi)阻RO串聯(lián)而成,電流流過(guò)這一直流電源時(shí),內(nèi)阻RO上就有壓降。當(dāng)交流信號(hào)電流流過(guò)這個(gè)內(nèi)阻時(shí),也存在交流信號(hào)電壓降,這個(gè)電壓降是造成電路中有害交連的根本原因所在。
(2)多級(jí)放大器之間交連。圖3-57所示是一個(gè)多級(jí)放大器,VT1和VT2分別構(gòu)成第一級(jí)和第二級(jí)英發(fā)射極放大器,共發(fā)射極放大器的輸入信號(hào)電壓和輸出電壓相位相反。
假設(shè)電路中沒(méi)有退耦電容Cl,并假設(shè)某瞬間在VT1基極上信號(hào)電壓在增大,即為“+”,如電路圖中所示,VT1集電極上信號(hào)電壓相位為“-”,VT2基極信號(hào)電壓相位為“-”,VT2集電極上信號(hào)電壓相位為“+”。
由于直流電源+V端不可避免地存在內(nèi)阻RO,VT2集電極信號(hào)電流流過(guò)RO時(shí),在它上面產(chǎn)生了信號(hào)壓降,即電路中的B點(diǎn)有信號(hào)電壓,且相位為“+”。
電路中B點(diǎn)的正極性交流信號(hào)經(jīng)R3加到A點(diǎn),A點(diǎn)信號(hào)電壓相位也為“+”,該電壓通過(guò)Rl加到VT1基極,使VT1基極信號(hào)電壓更大。通過(guò)上述電路的一系列正反饋,VT1中的信號(hào)很大而產(chǎn)生自激,出現(xiàn)嘯叫聲,這是多級(jí)放大器中的有害交連信號(hào)引起的電路嘯叫現(xiàn)象。
2.退耦電容電路
圖3-58所示是退耦電容電路示意圖,多級(jí)放大器的兩級(jí)放大器直流電壓供給電路之間加入退耦電容Cl后,電路中A點(diǎn)上的正極性信號(hào)被Cl旁路到地端,而不能通過(guò)電阻Rl加到VT1基極。這樣,多級(jí)放大器中不能產(chǎn)生正反饋,也就沒(méi)有級(jí)間的交連現(xiàn)象,從而達(dá)到了消除級(jí)間有害交連的目的。
加入退耦電阻R3后,可以進(jìn)一步提高退耦效果,因?yàn)殡娐分蠦點(diǎn)的信號(hào)電壓被R3和Cl(容抗)構(gòu)成的分壓電路進(jìn)行了衰減,比不加入R3時(shí)的A點(diǎn)信號(hào)電壓還要小,直流電流流過(guò)退耦電阻R3后有壓降,這樣降低了前級(jí)電路的直流工作電壓。
多級(jí)放大器中,至少每?jī)杉?jí)共發(fā)射極放大器(三種三極管放大器中的一種)要設(shè)一節(jié)退耦電路,因?yàn)槊恳患?jí)共發(fā)射極放大器對(duì)信號(hào)電壓反相一次,兩級(jí)放大器進(jìn)行兩次反相后信號(hào)電壓的相位又成為網(wǎng)相,這就容易產(chǎn)生級(jí)間正反饋而出現(xiàn)自激。所以級(jí)數(shù)很多的放大器中要設(shè)有多節(jié)退耦電路。退耦電容除了起退耦作用外,對(duì)直流工作電壓還具有濾波的作用。
退耦電路通常設(shè)置在兩級(jí)放大器之間,所以只有多級(jí)放大器才有退耦電路。
1.設(shè)置退耦電路的原因 T10C220B
分析退耦電路工作原理之前,需要了解為什么要在多級(jí)放大器中設(shè)置退耦電路,也就是各級(jí)放大器之間為什么會(huì)產(chǎn)生有害的級(jí)間交連(多級(jí)電路之間通過(guò)電源內(nèi)阻的一種有害信號(hào)耦合)。
(1)電源內(nèi)阻對(duì)信號(hào)的影響。圖3-56所示是電源內(nèi)部電路。理想情況下直流電壓+V端對(duì)交流而言接地。
虛線框內(nèi)是直流電源,由電壓源E和內(nèi)阻RO串聯(lián)而成,電流流過(guò)這一直流電源時(shí),內(nèi)阻RO上就有壓降。當(dāng)交流信號(hào)電流流過(guò)這個(gè)內(nèi)阻時(shí),也存在交流信號(hào)電壓降,這個(gè)電壓降是造成電路中有害交連的根本原因所在。
(2)多級(jí)放大器之間交連。圖3-57所示是一個(gè)多級(jí)放大器,VT1和VT2分別構(gòu)成第一級(jí)和第二級(jí)英發(fā)射極放大器,共發(fā)射極放大器的輸入信號(hào)電壓和輸出電壓相位相反。
假設(shè)電路中沒(méi)有退耦電容Cl,并假設(shè)某瞬間在VT1基極上信號(hào)電壓在增大,即為“+”,如電路圖中所示,VT1集電極上信號(hào)電壓相位為“-”,VT2基極信號(hào)電壓相位為“-”,VT2集電極上信號(hào)電壓相位為“+”。
由于直流電源+V端不可避免地存在內(nèi)阻RO,VT2集電極信號(hào)電流流過(guò)RO時(shí),在它上面產(chǎn)生了信號(hào)壓降,即電路中的B點(diǎn)有信號(hào)電壓,且相位為“+”。
電路中B點(diǎn)的正極性交流信號(hào)經(jīng)R3加到A點(diǎn),A點(diǎn)信號(hào)電壓相位也為“+”,該電壓通過(guò)Rl加到VT1基極,使VT1基極信號(hào)電壓更大。通過(guò)上述電路的一系列正反饋,VT1中的信號(hào)很大而產(chǎn)生自激,出現(xiàn)嘯叫聲,這是多級(jí)放大器中的有害交連信號(hào)引起的電路嘯叫現(xiàn)象。
2.退耦電容電路
圖3-58所示是退耦電容電路示意圖,多級(jí)放大器的兩級(jí)放大器直流電壓供給電路之間加入退耦電容Cl后,電路中A點(diǎn)上的正極性信號(hào)被Cl旁路到地端,而不能通過(guò)電阻Rl加到VT1基極。這樣,多級(jí)放大器中不能產(chǎn)生正反饋,也就沒(méi)有級(jí)間的交連現(xiàn)象,從而達(dá)到了消除級(jí)間有害交連的目的。
加入退耦電阻R3后,可以進(jìn)一步提高退耦效果,因?yàn)殡娐分蠦點(diǎn)的信號(hào)電壓被R3和Cl(容抗)構(gòu)成的分壓電路進(jìn)行了衰減,比不加入R3時(shí)的A點(diǎn)信號(hào)電壓還要小,直流電流流過(guò)退耦電阻R3后有壓降,這樣降低了前級(jí)電路的直流工作電壓。
多級(jí)放大器中,至少每?jī)杉?jí)共發(fā)射極放大器(三種三極管放大器中的一種)要設(shè)一節(jié)退耦電路,因?yàn)槊恳患?jí)共發(fā)射極放大器對(duì)信號(hào)電壓反相一次,兩級(jí)放大器進(jìn)行兩次反相后信號(hào)電壓的相位又成為網(wǎng)相,這就容易產(chǎn)生級(jí)間正反饋而出現(xiàn)自激。所以級(jí)數(shù)很多的放大器中要設(shè)有多節(jié)退耦電路。退耦電容除了起退耦作用外,對(duì)直流工作電壓還具有濾波的作用。
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