電容分壓、阻容分壓和其他分壓電路的分析方法
發(fā)布時(shí)間:2011/11/28 12:02:06 訪問(wèn)次數(shù):11686
分壓電路不只是電阻電路,其他元器件也可以構(gòu)成分壓電路,并且可以由多種不同類型的元器件構(gòu)成分壓電路。
1.電容分壓電路
圖2-48所示是電容分壓電路。HCNR200-000E電路中的Cl和C2構(gòu)成電容分壓電路,U是交流輸入信號(hào)電壓,“是輸出信號(hào)電壓,輸出信號(hào)電壓取自電容C2上。分析電容分壓電路時(shí)可以用分析電阻分壓電路的基本方法,再借助電容器的具體特性進(jìn)行分析。
由于電容的隔直特性,所以這一分壓電路不適合于直流電路。對(duì)電容分壓電路進(jìn)行分析時(shí),運(yùn)用等效電路理解方法最簡(jiǎn)單,如圖2-49所示。
電容Cl和C2的容抗可用兩只電阻來(lái)等效,這樣電容分壓電路就等效成電阻分壓電路,可以用電阻分壓電路中分析輸出電壓大小的方法來(lái)分析。
等效電路的分析中關(guān)鍵是容抗的大小,這里需要了解電容容抗的有關(guān)特性,容抗與頻率和容量成反比。不了解容抗與頻率和容量之間的關(guān)系就無(wú)法進(jìn)行這種等效分析,許多初學(xué)者在電路分析中遇到困難也是出于對(duì)這些基本知識(shí)和概念的掌握不全面、不扎實(shí)。
流過(guò)電容分壓電路各電容的信號(hào)頻率相同,這樣,進(jìn)行等效電路分析時(shí)只需要考慮Cl、C2的容量大小對(duì)容抗的影響即可。
如果Cl的容量等于C2的容量,那么Cl和C2的容抗相等,即等效電路中的Xc1、Xc2相
等,由前面電阻分壓電路特性可知,此時(shí)輸出電壓“等于輸入電壓“的一半;當(dāng)電容Cl的容量大于C2的容量時(shí),Cl的容抗Xc1小于C2的容抗Xc2,此時(shí)輸出電壓Uo大于輸入電壓Ui的一半。
交流電路中,分壓電路用來(lái)將輸入的交流信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃p,可以采用電阻分壓電路實(shí)現(xiàn)這一電路功能,為何又要采用電容分壓電路?因?yàn)殡娮鑼?duì)信號(hào)存在損耗,而電容在理論上對(duì)信號(hào)能量不存在損耗,所以在一些交流信號(hào)電路中,特別是高頻信號(hào)電路中采用電容分壓電路而不用電阻分壓電路。
2.阻容分壓電路
電阻和電容組合也可以構(gòu)成分壓電路,如圖2-50所示。輸出電壓取自電容Cl上。
分析這種分壓電路要分別在直流輸入和交流輸入兩種情況下進(jìn)行。
當(dāng)輸入電壓為直流電壓時(shí),由于電容Cl的容抗為無(wú)窮大,所以Cl相當(dāng)于開(kāi)路,如圖2-51所示,這時(shí)Rl和Cl不再構(gòu)成分壓電路,直流電壓經(jīng)過(guò)Rl后作為輸出電壓直接加到后級(jí)電路中,此時(shí)Uo=Ui。
當(dāng)輸入電壓為交流電壓時(shí),由于電容Cl的容抗存在,而且這類電路中Cl容量較大而容抗較小,這時(shí)Rl和Cl構(gòu)成分壓電路,如圖2-52所示,交流電壓經(jīng)過(guò)Rl、Cl分壓后作為輸出電壓加到后級(jí)電路中。對(duì)RC濾波電路,可以用上述RC分壓電路的分析方法進(jìn)行分析和理解。
圖2-53是另一種形式的阻容分壓電路,這一電路的不同之處是輸出電壓取自電阻Rl兩端。
分析這一電路的工作原理時(shí)也分成直流輸入和交流輸入兩種情況進(jìn)行。
3.電阻和三極管構(gòu)成的分壓電路
實(shí)用電路中,會(huì)出現(xiàn)不同類型元器件構(gòu)成的多種不同的分壓電路,這類電路工作原理的分析思路是:
將電路中的元器件用“電阻”進(jìn)程等效,然后按照分據(jù)電阻分壓電路的方法進(jìn)行電路分析。
圖2-54所示是電阻器和三極管構(gòu)成的分壓電路,這是一種比較復(fù)雜的分壓電路,電路中VT1是三極管,其集電極與發(fā)射極之間的內(nèi)阻與Rl構(gòu)成對(duì)輸入信號(hào)電壓U的分壓電路。
確定這一電路是一種分壓電路的方法是:
分析這一電路可以進(jìn)行等效理解,見(jiàn)圖2-54右側(cè)所示的等效電路。三極管集電極與發(fā)射極之間的內(nèi)阻相當(dāng)于一個(gè)電阻RVT1,在理解這一分壓電路時(shí)要運(yùn)用三極管的集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻受基極電流控制的特性,分析中不了解三極管的這一特性將寸步難行。
VT1基極電流、集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻的大小與輸出電壓的大小之間有一定的關(guān)系,電路分析就是要搞清楚這種關(guān)系:
分壓電路不只是電阻電路,其他元器件也可以構(gòu)成分壓電路,并且可以由多種不同類型的元器件構(gòu)成分壓電路。
1.電容分壓電路
圖2-48所示是電容分壓電路。HCNR200-000E電路中的Cl和C2構(gòu)成電容分壓電路,U是交流輸入信號(hào)電壓,“是輸出信號(hào)電壓,輸出信號(hào)電壓取自電容C2上。分析電容分壓電路時(shí)可以用分析電阻分壓電路的基本方法,再借助電容器的具體特性進(jìn)行分析。
由于電容的隔直特性,所以這一分壓電路不適合于直流電路。對(duì)電容分壓電路進(jìn)行分析時(shí),運(yùn)用等效電路理解方法最簡(jiǎn)單,如圖2-49所示。
電容Cl和C2的容抗可用兩只電阻來(lái)等效,這樣電容分壓電路就等效成電阻分壓電路,可以用電阻分壓電路中分析輸出電壓大小的方法來(lái)分析。
等效電路的分析中關(guān)鍵是容抗的大小,這里需要了解電容容抗的有關(guān)特性,容抗與頻率和容量成反比。不了解容抗與頻率和容量之間的關(guān)系就無(wú)法進(jìn)行這種等效分析,許多初學(xué)者在電路分析中遇到困難也是出于對(duì)這些基本知識(shí)和概念的掌握不全面、不扎實(shí)。
流過(guò)電容分壓電路各電容的信號(hào)頻率相同,這樣,進(jìn)行等效電路分析時(shí)只需要考慮Cl、C2的容量大小對(duì)容抗的影響即可。
如果Cl的容量等于C2的容量,那么Cl和C2的容抗相等,即等效電路中的Xc1、Xc2相
等,由前面電阻分壓電路特性可知,此時(shí)輸出電壓“等于輸入電壓“的一半;當(dāng)電容Cl的容量大于C2的容量時(shí),Cl的容抗Xc1小于C2的容抗Xc2,此時(shí)輸出電壓Uo大于輸入電壓Ui的一半。
交流電路中,分壓電路用來(lái)將輸入的交流信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃p,可以采用電阻分壓電路實(shí)現(xiàn)這一電路功能,為何又要采用電容分壓電路?因?yàn)殡娮鑼?duì)信號(hào)存在損耗,而電容在理論上對(duì)信號(hào)能量不存在損耗,所以在一些交流信號(hào)電路中,特別是高頻信號(hào)電路中采用電容分壓電路而不用電阻分壓電路。
2.阻容分壓電路
電阻和電容組合也可以構(gòu)成分壓電路,如圖2-50所示。輸出電壓取自電容Cl上。
分析這種分壓電路要分別在直流輸入和交流輸入兩種情況下進(jìn)行。
當(dāng)輸入電壓為直流電壓時(shí),由于電容Cl的容抗為無(wú)窮大,所以Cl相當(dāng)于開(kāi)路,如圖2-51所示,這時(shí)Rl和Cl不再構(gòu)成分壓電路,直流電壓經(jīng)過(guò)Rl后作為輸出電壓直接加到后級(jí)電路中,此時(shí)Uo=Ui。
當(dāng)輸入電壓為交流電壓時(shí),由于電容Cl的容抗存在,而且這類電路中Cl容量較大而容抗較小,這時(shí)Rl和Cl構(gòu)成分壓電路,如圖2-52所示,交流電壓經(jīng)過(guò)Rl、Cl分壓后作為輸出電壓加到后級(jí)電路中。對(duì)RC濾波電路,可以用上述RC分壓電路的分析方法進(jìn)行分析和理解。
圖2-53是另一種形式的阻容分壓電路,這一電路的不同之處是輸出電壓取自電阻Rl兩端。
分析這一電路的工作原理時(shí)也分成直流輸入和交流輸入兩種情況進(jìn)行。
3.電阻和三極管構(gòu)成的分壓電路
實(shí)用電路中,會(huì)出現(xiàn)不同類型元器件構(gòu)成的多種不同的分壓電路,這類電路工作原理的分析思路是:
將電路中的元器件用“電阻”進(jìn)程等效,然后按照分據(jù)電阻分壓電路的方法進(jìn)行電路分析。
圖2-54所示是電阻器和三極管構(gòu)成的分壓電路,這是一種比較復(fù)雜的分壓電路,電路中VT1是三極管,其集電極與發(fā)射極之間的內(nèi)阻與Rl構(gòu)成對(duì)輸入信號(hào)電壓U的分壓電路。
確定這一電路是一種分壓電路的方法是:
分析這一電路可以進(jìn)行等效理解,見(jiàn)圖2-54右側(cè)所示的等效電路。三極管集電極與發(fā)射極之間的內(nèi)阻相當(dāng)于一個(gè)電阻RVT1,在理解這一分壓電路時(shí)要運(yùn)用三極管的集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻受基極電流控制的特性,分析中不了解三極管的這一特性將寸步難行。
VT1基極電流、集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻的大小與輸出電壓的大小之間有一定的關(guān)系,電路分析就是要搞清楚這種關(guān)系:
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