電容耦合原理 詳解電容耦合電路?

【電容耦合原理 詳解電容耦合電路?】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信號盡可能無損耗地加到后級電路中,同時去掉不需要的信號,例如耦合電容就能在將交流信號從前級耦合到后級的同時隔開前級電路中的直流成分,因為電容具有隔直通交的特性 。
1.典型電容耦合電路
圖2-28所示是電容耦合電路 。在前后兩級電路(或兩個單元電路)之間的是耦合電容,如果是在兩級放大器之間又可以稱為級間耦合電容 。
圖2-28 電容耦合電路
兩級電路之間采用耦合電容的目的是:將有用的交流信號從前級電路輸出端傳輸到后級電路輸入端 。
由于電容的隔直流通交流特性,前級電路輸出的直流成分和交流信號,只有交流信號能夠加到后級電路輸入端 。由于直流成分不能加到后級電路中,這對電路設計和檢修都是方便的 。凡是電路中見到了耦合電容,那么就說明前后級之間的直流電路是彼此獨立的 。
2.電路分析細節
電容耦合電路在電路中稱為阻容耦合電路 。圖2-29所示是實用的阻容耦合電路 。電路中的C1是級間耦合電容,從電路中的A點向里看,放大器輸入電阻為R,C1和R構成了阻容耦合電路 。
圖2-29 實用阻容耦合電路
(1)理解輸入電阻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 。
重要提示
圖2-30所示可以說明放大器輸入電阻,放大器輸入電阻是加入直流偏置電路后,從放大器輸入端向里看的電阻,數值上等于輸入端的電壓除輸入回路電流 。
圖2-30 放大器輸入電阻示意圖
(2)關鍵是對分壓電路的理解 。從阻容耦合電路中可以看出,C1和R構成對信號的分壓電路,分壓后信號加到后級放大器中 。在理解了C1和R構成前級電路交流信號的分壓電路之后,對阻容耦合電路工作原理的理解就不困難了 。R電阻很大,C1容抗很小,所以耦合電路對信號幾乎無衰減 。
(3)耦合電容C1對低頻特性的影響 。圖2-31是阻容元器件對低頻特性的影響示意圖 。在R一定時,加大C1容量可以改善低頻特性,低頻信號通過阻容耦合電路時受到的衰減小,但是C1大后會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對低頻特性的影響 。放大器的輸入電阻R大,有利于改善阻容耦合電路的低頻特性,所以許多放大器需要提高輸入電阻 。
(5)耦合電容容量大小選取 。不同工作頻率的電路對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,反之則要大 。在同一工作頻率的電路中,后級電路輸入電阻高時,耦合電容容量可以取得小些 。多級放大器電路中,前級電路的耦合電容容量可以適當取得小些,以減小耦合電容漏電帶來的噪聲 。
圖2-31 阻容元器件對低頻特性的影響示意圖
(6)電容耦合電路應用 。電容耦合電路的使用面很廣,只要是有信號傳輸的電路都有可能用到電容耦合電路,無論是放大器還是振蕩器,或是自動控制電路等都有耦合電路 。
(7)識別電路中耦合電容的方法 。在兩級放大器或兩個單元電路之間的電容通常是耦合電容,根據這一電路特征可以方便地在電路中找出電容耦合電路 。圖2-32所示是一個實用電路,電路中的C913就是耦合電容,它接在前級集成電路A901輸出端與后級電路之間 。
3.同類電容耦合電路
電容耦合電路的同功能電路有多種,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,通過這些同功能電路的分析可以擴展知識面,提高自己分析電路的能力 。
圖2-32 實用耦合電路示意圖
(1)高頻電容耦合電路 。圖2-33所示是高頻電容耦合電路,這是接在VT1集電極與VT2基極之間的高頻電容耦合電路,C1是耦合電容,因為是高頻電路,所以C1的容量較小,通常為0.01μF,電路的工作頻率越高,耦合電容的容量可以越小 。
圖2-33 高頻電容耦合電路
由于這是高頻電路,所以要求耦合電容采用高頻損耗小的高頻電容 。
(2)音頻電容耦合電路 。圖2-34所示是音頻電容耦合電路,這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為1~10μF 。由于音頻電路的工作頻率低,所以要求耦合電容容量大,可以采用低頻電容,通常是有極性電解電容 。

電容耦合原理 詳解電容耦合電路?

推薦閱讀