模擬電路 阻容耦合放大電路

2021-10-09 17:44:49 字數 1410 閱讀 7352

本文參考:楊建國老師的《新概念模擬電路——電晶體》

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模擬電路的精髓在於兩個字:放大

在學習放大電路時,我們最先接觸的就是阻容耦合放大電路。

先說一下電容在任何電路都有的作用:

隔直通交

隔直通交

隔直通交

也就是隔離直流,通交流。

可以看到電路中的c1和c2作為隔直電容就是起到了隔直通交的作用。

c1 除了作為隔直電容還起到了輸入耦合的作用,同時是乙個耦合電容。ui為交流電流電,可以順利通過電容c1,也就是把訊號耦合到了電晶體基極(b極);與此同時c1隔斷了由直流電源通過rb到達電晶體基極的直流電偏置。c1負責在不影響電晶體靜態工作點的情況下,將輸入訊號耦合到放大電路中。

電路工作原理如下

在輸入訊號為 0 的靜態,c1 內含大量的電荷,使其具有與 ubeq完全相等的電壓,在輸入訊號開始變化時,由於電容 c1容值很大,且輸入端存在一定的阻值,使其充放電時間常數很大,輸入訊號對它的快速充電或者放電,都不足以改變 c1 兩端的電壓,即 c1 兩端電壓為恆定值。因此,輸入訊號變正時,c1 左側電位上公升,會導致 c1 右側電位跟著上公升,ube 也就上公升,ib 變大,輸入訊號就被成功引入到了電晶體的基極。反之,輸入訊號變負,ube 就下降,ib 變小。可以看出,在輸入訊號頻率較高時,c1 起到了乙個將電容左側電位變化傳遞到電容右側的作用。很妙吧,這種方法就叫阻容耦合。

同樣的,在輸出端也需要這樣的耦合,靠電容 c2 配合負載電阻 rl 實現。經此耦合後,圖中喇叭上的訊號只保留了較高頻率的交流訊號,而阻隔了低頻或者直流訊號。

下面我們從圖中分析一下它的工作過程:

由於提供了靜態工作點,所以電晶體一直處於放大區

關於電晶體的工作狀態可以看一下博文:

模擬電路——電晶體基礎

圖1和圖2通過電容的耦合,形成了圖3的ube電位;ube變化使得電流ib的變化。電晶體基極電流 ib 如圖 5 所示。在放大區工作時ib 被放大 β 倍,形成 ic如圖 6所示。注意,uo點對地電壓等於 ec減去rc上的壓降,而 rc上的壓降正比於 ic,如子圖 7 所示。最終得到輸出電壓波形如子圖 8 所示。

由此得出輸出端uo計算公式如下:

除了用 c1 和輸入電阻實現的阻容耦合方式,還有什麼方法可以實現直流、交流訊號都能順利耦合?其實除阻容耦合之外,還有直接耦合、變壓器耦合等,常用於模擬訊號的耦合。在負反饋電路配合下,光電耦合也可用於模擬訊號。

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