耦合電路詳解

耦合電路詳解第一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五一、直接耦合方式

1、直接耦合方式的特點1、直接耦合方式的特點直接耦合方式

將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端，稱為直接耦合。典型的直接耦合方式繼續(xù)本頁完第一級第二級uO1+-uI2第一級的輸出直接與第二級的輸入相連，這是直接耦合的特點。第一級的集電極電阻Rc1亦是第二級輸入端的基極偏置電阻(上偏)。+VCCT1T2Rb1+-uIRc1Rb2Rc2uO+-問題：本電路存在什么缺陷？第二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五典型直接耦合方式的討論1、直接耦合方式的特點直接耦合方式典型的直接耦合方式繼續(xù)本頁完+-第一級的UCE1Q=第二級的UBE2Q，而正常放大時第二級的UBE2Q=0.7V，顯然這個電壓對第一級的UCE1Q顯得太小了，容易使第一級進入飽和區(qū)。考慮靜態(tài)時的Q點+VCCT1T2Rb1IC1QRc1Rb2Rc2UCEQ2+-問題：本電路存在什么缺陷？IB2QUCE1QUBE2Q將前一級的輸出端直接連接到后一級的輸入端，稱為直接耦合。第三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五2、直接耦合方式的改進電路

①第二級加入Re1、直接耦合方式的特點直接耦合方式繼續(xù)本頁完+

為了使第一級的UCE1Q有較高的電壓而第二級的UBE2Q=0.7V，通常在第二級的發(fā)射極加一個電阻Re。+VCCT1T2Rb1IC1QRc1Rb2Rc2+-

加入Re后，會令放大電路的增益下降IB2QUCE1QUBE2Q2、直接耦合方式的改進Re-+-+-未加入Re時

Au=-——Rcrbe加入Re后

Au=-——————Rcrbe+(1+)Re考慮靜態(tài)時的Q點①在第二級加入電阻ReUCEQ2第四頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五②第二級加入二極管1、直接耦合方式的特點直接耦合方式繼續(xù)本頁完+

為了使電路有足夠的增益，可以把Re改為一個二極管(或兩個二極管串聯(lián))，二極管靜態(tài)時壓降為0.7V，可提高UCEQ1，動態(tài)時(工作在交流時)正向電阻很小，相當于T2的Re很小。+VCCT1T2Rb1IC1QRc1Rb2Rc2+-

加入Re后，會令放大電路的增益下降IB2QUCE1QUBE2Q2、直接耦合方式的改進D-+-+-未加入Re時

Au=-——Rcrbe加入Re后

Au=-——————Rcrbe+(1+)Re0.7V考慮靜態(tài)時的Q點②用二極管正向連接代替Re①在第二級加入電阻ReUCEQ2第五頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五③第二級加入穩(wěn)壓二極管1、直接耦合方式的特點直接耦合方式繼續(xù)本頁完

若T1需要較大的UCEQ1，可以把Re改為一個穩(wěn)壓二極管，利用穩(wěn)壓二極管反向擊穿時的壓降VZ較高，提高UCEQ1，其擊穿后的動態(tài)電阻也很小。+VCCT1T2Rb1Rc1Rb2Rc2+-加入Re后，會令放大電路的增益下降2、直接耦合方式的改進D+-未加入Re時

Au=-——Rcrbe加入Re后

Au=-——————Rcrbe+(1+)ReVZ考慮靜態(tài)時的Q點R-+-+③用穩(wěn)壓二極管代替Re②用二極管正向連接代替Re①在第二級加入電阻ReUCEQ2

為了保證穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài)，必須從電源利用電阻R把反向電壓加至穩(wěn)壓管。第六頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五討論前四種電路集電極電位1、直接耦合方式的特點直接耦合方式以上幾個電路的輸出有一個共同的特點，就是靜態(tài)時各三極管集電極的電位隨著級數(shù)的增加會越來越高(因為為了保證三極管正常工作在放大區(qū)，集電極電壓一定要比基極電壓高)。+VCCT1T2Rb1Rc1Rb2Rc2+-2、直接耦合方式的改進DVZR③用穩(wěn)壓二極管代替Re②用二極管正向連接代替Re①在第二級加入電阻ReUCEQ2+--+繼續(xù)本頁完

集電極電位會越來越接近電源的電壓，令后級的Q點取不到合適的數(shù)值。

所以若耦合級數(shù)過多時，應令集電極電位降下來。第七頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五④NPN與PNP型混合耦合方式1、直接耦合方式的特點直接耦合方式繼續(xù)

PNP型管正常工作時，電壓的極性與NPN剛好相反，集電極比基極電位要低，兩種類型的管混用，可以把輸出端升高了的直流電位降下來。+VCCT1T2Rb1Rc1Rb2Re2+-2、直接耦合方式的改進③用穩(wěn)壓二極管代替Re②用二極管正向連接代替Re①在第二級加入電阻ReUCEQ2+--+④用PNP和NPN混合使用Rc2uO集電極電位會越來越接近電源的電壓，令后級的Q點取不到合適的數(shù)值。所以若耦合級數(shù)過多時，應令集電極電位降下來。本頁完第八頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五3、直接耦合方式的優(yōu)缺點1、直接耦合方式的特點直接耦合方式繼續(xù)+VCCT1T2Rb1Rc1Rb2Re2+-2、直接耦合方式的改進UCEQ2+--+①優(yōu)點：低頻特性好，即對低頻信號不易產(chǎn)生失真；可以放大緩慢變化的信號（如隨溫度、光線變化的電信號等）；便于在集成電路中使用。Rc2uO集電極電位會越來越接近電源的電壓，令后級的Q點取不到合適的數(shù)值。所以若耦合級數(shù)過多時，應令集電極電位降下來。

3、直接耦合方式的優(yōu)缺點②缺點：前后級Q點相互牽連，令電路的設(shè)計、調(diào)試和分析帶來一定的困難；尤其是受溫度的影很大。本頁完第九頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五二、阻容耦合方式

1、阻容耦合方式的特點1、阻容耦合方式的特點阻容耦合方式繼續(xù)阻容耦合中的電阻是利用了放大電路中的電阻(如Rb2和Re2)和三極管的輸入電阻(rbe)。本頁完典型的阻容耦合方式+VCCT1T2Rb2+-uIRc1Rb1Rb2uO+-Re2Re1RLCeC3C1

將前一級的輸出端通過電容器連接到后一級的輸入端，稱為阻容耦合。C2C2Rb2rbe2(1+2)(Re2//RL)+-++--Uo1·Uc2·Ui2·

Ui2=Uo1-Uc2···C2容量很大，XC很小，有Uc20。相當于短路?！び蓤D得所以

Ui2Uo1··

由推導知：阻容耦合中必須有電阻，否則無法取得信號。uO1ui2第十頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五2、阻容耦合方式的優(yōu)缺點1、阻容耦合方式的特點阻容耦合方式繼續(xù)阻容耦合中的電阻是利用了放大電路中的電阻(如Rb2和Re2)和三極管的輸入電阻(rbe)。本頁完典型的阻容耦合方式+VCCT1T2Rb2+-uIRc1Rb1Rb2uO+-Re2Re1RLCeC3C1C2由推導知：阻容耦合中必須有電阻，否則無法取得信號。uO1ui2

2、阻容耦合方式的優(yōu)缺點①優(yōu)點：由于有電容器的隔直流作用，所以前后級的Q點相互獨立，因而溫度穩(wěn)定性較好且容易分析、設(shè)計和調(diào)試。在分立元件電路中使用廣泛。②缺點：低頻特性差。因為電容器對低頻的容抗大，低頻信號在電容器上的電壓降較大(衰減信號)并產(chǎn)生相移，使低頻信號衰減和失真；另電容器不易集成。第十一頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五三、變壓器耦合方式（結(jié)束頁）

1、變壓耦合的特點1、變壓器耦合的特點變壓器耦合方式繼續(xù)變壓器耦合的最大優(yōu)點是可以實現(xiàn)阻抗變換(自行復習有關(guān)知識)，直流前后級相互隔離。本頁完典型的變壓器耦合方式

前級的輸出端通過變壓器連接到后級的輸入端或負載上，稱為變壓器耦合。變壓器不能耦合緩慢的信號(即低頻特性差)，體積大而重，不能集成，現(xiàn)時使用較少。+VCCTRb1+-uIN1Rb2RLReCeC1uO1ui2N2+-uO++第十二頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五四、光電耦合方式

1、光電耦合的特點1、光電耦合的特點光電耦合方式繼續(xù)本頁完光電耦合器

前級的輸出信號通過光電耦合器傳輸?shù)胶蠹壍妮斎攵?，稱為光電耦合。發(fā)光二極管，光強隨電流iD而變化，即把電能轉(zhuǎn)化為光能，作為輸入回路。T1c+uDDiDT2ice-光線(光能)光電三極管，受光照射可產(chǎn)生電流iC(把光能轉(zhuǎn)化為電能)，作為輸出回路。由于前后級的電氣部分完全隔離，所以能有效地抑制電干擾。第十三頁，共十四頁，編輯于2023年，星期五2、光電耦合器的傳輸特性1、光電耦合的特點光電耦合方式繼續(xù)本頁完光電耦合器T1c+uDDiDT2ice-

2、光電耦合器的傳輸特性uCE/V