电气耦合方式知识解剖

电气耦合方式知识解剖在实际电路中，通常需要把若干个基本电路连接起来，组成多级电路。多级电路之间的连接方式称为耦合方式。

什么是电路的耦合常用的耦合方式有：阻容耦合、直接耦合、变压器耦合、互感耦合、光电耦合。1阻容耦合多级放大电路将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端，称为阻容耦合方式。

阻容耦合特点优点：各级静态工作点互不影响，可以单独调整到合适位置；且不存在零点漂移问题。缺点：不能放大变化缓慢的信号和直流分量变化的信号；且由于需要大容量的耦合电容，因此不能在集成电路中采用。阻容耦合多级放大电路分析（1）静态分析：各级单独计算。（2）动态分析①电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。注意：计算前级的电压放大倍数时必须把后级的输入电阻考虑到前级的负载电阻之中。如计算第一级的电压放大倍数时，其负载电阻就是第二级的输入电阻。②输入电阻就是第一级的输入电阻。③输出电阻就是最后一级的输出电阻。阻容耦合多级放大的频率特性和频率失真中频段：电压放大倍数近似为常数。低频段：耦合电容和发射极旁路电容的容抗增大，以致不可视为短路，因而造成电压放大倍数减小。高频段：晶体管的结电容以及电路中的分布电容等的容抗减小，以致不可视为开路，也会使电压放大倍数降低。除了电压放大倍数会随频率而改变外，在低频和高频段，输出信号对输入信号的相位移也要随频率而改变。所以在整个频率范围内，电压放大倍数和相位移都将是频率的函数。电压放大倍数与频率的函数关系称为幅频特性，相位移与频率的函数关系称为相频特性，二者统称为频率特性或频率响应。放大电路呈现带通特性。图中fH和fL为电压放大倍数下降到中频段电压放大倍数的0.707倍时所对应的两个频率，分别称为上限频率和下限频率，其差值称为通频带。一般情况下，放大电路的输入信号都是非正弦信号，其中包含有许多不同频率的谐波成分。由于放大电路对不同频率的正弦信号放大倍数不同，相位移也不一样，所以当输入信号为包含多种谐波分量的非正弦信号时，若谐波频率超出通频带，输出信号uo波形将产生失真。这种失真与放大电路的频率特性有关，故称为频率失真。2

直接耦合多级放大电路直接耦合：将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。

直接耦合的特点优点：具有良好的低频特性，能放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号；且由于没有耦合电容，故非常适宜于大规模集成。缺点：采用直接耦合方式使各级之间的直流通路相连，各级静态工作点互相影响；且存在零点漂移问题。零点漂移：放大电路在无输入信号的情况下，输出电压uo却出现缓慢、不规则波动的现象。产生零点漂移的原因很多，其中最主要的是温度影响。零点漂移：通常采用查分放大器克服零点漂移。3变压器耦合合将放大电路路前级的输输出端通过过变压器接接到后级的的输入端或或负载电阻阻上，称为为变压器耦耦合。变压器耦合合的特点优点：是可可以实现阻阻抗变换，，因而在分分立元件功功率放大电电路中得到到广泛应用用。缺点：变压压器耦合电电路的前后后级靠磁路路耦合，它它的各级放放大电路的的静态工作作点相互独独立。它的的低频特性性差，不能能放大变化化缓慢的信信号，且非非常笨重，，不能集成成化。4光电耦合光电耦合器器：是实现现光电耦合合的基本器器件，它将将发光元件件（发光二二极管）与与光敏元件件（光电三三极管）相相互绝缘地地组合在一一起，如下下图所示。工作原理：：发光元件件为输入回回路，它将将电能转换换成光能；；光敏元件件为输出回回路，它将将光能再转转换成电能能，实现了了两部分电电路的电气气隔离，从从而可有效效地抑制电电干扰。光电耦合器器工作原理理光电耦合电电路当动态信号号为零时，，输入回路路有静态电电流IDQ，输出回路路有静态电电流ICQ，从而确定定出静态管管压降UCEQ。当有动态态信号时，，随着iD的变化，iC将产生线性性变化，电电阻Rc将电流的变变化转换成成电压的变变化。由于于传输比的的数值较小小，所以一一般情况下下，输出电电压还需进进一步放大大。实际上上，目前已已有集成光光电耦合放放大电路，，具有较强强的放大能能力。光电耦合电电路工作过过程光电耦合特特点既可传递直直流又可传传递直流信信号，还实实现了两部部分电路的的电气隔离离，从而可可有效地抑抑制电干扰扰。同时易易于实现集集成化。光电耦合多多用于高电电与弱电的的耦合连接接光电耦合器器的检测方方法１．比较较法拆下怀疑有有问题的光光耦，用万万用表测量量其内部二二极管、三三极管的正正反向电阻阻，用其与与好的光耦耦对应脚的的测量值进进行比较，，若阻值相相差较大，，则说明光光耦已损坏坏。2．光光电电效应应法法内容容小小结结1．阻容容耦耦合合放放大大器器（（））A只能能传传递递直直流流信信号号B只能能传传递递交交流流信信号号C交直直流流信信号号都都能能传传递递C交直直流流信信号号都都不不能能传传递递2．直直接接耦耦合合放放大大器器（（））A只能能传传递递直直流流信信号号B只能能传传递递交交流流信信号号C交直直流流信信号号都都能能传传递递C交直直流流信信号号都都不不能能传传1．直直流流放放大大器器的的极极间间耦耦合合，，可可以以采采用用变变压压器器耦耦合合。。（（））2．放放大大器器的的输输出出阻阻抗抗是是288欧，，负负载载扬扬声声器器阻阻抗抗是是8欧，，如如果果要要实实现现阻阻抗抗匹匹配配，，输输出出变变压压器器的的匝匝数数比比为为6：1。（（））3．两级级阻阻容容耦耦合合放放大大器器的的通通频频带带，，比比组组成成它它的的单单极极放放大大器器的的通通频频带带宽宽。（））4.阻容容耦耦合合放放大大器器的的电电压压放放大大倍倍数数与与信信号号频频率率有有关关。。()5多级级放放大大器器的的级级数数越越多多，，电电压压放放大大倍倍数数越越大大，，通通频频带带越越宽宽。。（（））6阻容耦合放大大器中，耦合合电容对交流流信号相当于于短路，因此此电容两端电电压为0.()7采用阻容耦合合放大器的前前后两级的静静态工作点相相互影响（）8采用变压器耦耦合放大器的的前后两级的的静态工作点点互不影响（（）9采用直接耦合合放大器的前前后两级的静静态工作点相相互牵制。（（）1．多级放大器器有哪几种耦耦合方式？各各有什么特点点?（1）阻容耦合。优点：各级静静态工作点互互不影响，可可以单独调整整到合适位置置；且不存在在零点漂移问问题。缺点：：不能放大变变化缓慢的信信号和直流分分量变化的信信号；且由于于需要大容量量的耦合电容容，因此不能能在集成电路路中采用。（2）直接耦合。优点：具有良良好的低频特特性，能放大大变化很缓慢慢的信号和直直流分量变化化的信号；且且由于没有耦耦合电容，故故非常适宜于于大规模集成成。缺点：采采用直接耦合合方式使各级级之间的直流流通路相连，，各级静态工工作点互相影影响；且存在在零点漂移问问题。（3）变压器耦合。。优点：是可以以实现阻抗变变换，因而在在分立元件功功率放大电路路中得到广泛泛应用。缺点