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详解耦合电路的原理 耦合电路

耦合电路(详细解释耦合电路的原理)
耦合电路功能和电路类型 。在多级放大器中，每一级都是相对独立的，级间耦合电路是连接第一级放大器必不可少的 。
1.耦合电路功能 。
耦合电路的要求是信号损耗越小越好 。有时，耦合电路不仅起到级间信号耦合的作用，还会进行一些信号处理，主要表现在以下几种情况 。
(1)通过耦合电路隔离两个放大器之间的DC电路是最常用的功能之一 。
(2)通过耦合电路获得两个电压相等、相位相反的信号 。
(3)信号的电压被耦合电路提升或衰减 。
(4)通过耦合电路匹配前级放大器和后级放大器之间的阻抗 。
2.耦合电路的类型 。
多级放大器中的耦合电路主要包括以下几种类型 。
(1)在阻容耦合电路中使用电容来耦合交流信号 。这是最常用的耦合电路 。电容器具有隔离直流和直流的特性，可以将交流信号耦合到下一个放大器，同时隔离前一级的DC电流 。该电路广泛应用于多级交流放大器 。
(2)直接耦合电路中没有耦合元件 。前置放大器的输出与后置放大器的输入直接相连也是一种常见的耦合电路 。直接耦合电路可用于多级交流放大器和多级直流放大器，而多级直流放大器必须采用直接耦合电路 。
(3)变压器用作变压器耦合电路中的耦合元件 。变压器还具有隔离直流和直流的特性，所以这种耦合电路类似于电容耦合电路 。同时，由于耦合变压器具有阻抗变换的特性，变压器耦合电路有很多变化 。变压器耦合电路主要用于一些中频放大器、调谐放大器和音频功率放大器的输出级 。
阻容耦合电路工作原理的分析与理解在多级放大器的介绍中，耦合电容器已经被描述了很多次 。当两级放大器之间使用耦合电容时，两级放大器之间使用阻容耦合电路 。阻容耦合电路由电阻和电容组成，但电路中只能直接看到耦合电容，看不到电阻 。图2-6所示的阻容耦合电路的等效电路可以用来说明这种耦合电路的工作原理 。
图2-6阻容耦合电路的等效电路 。
1.等效电路分析 。
阻容耦合电路等效电路的工作原理主要说明以下几点 。
(1)电路中的C1是耦合电容，ri是后续放大器的输入阻抗 。阻容耦合电路中的电阻是下一个放大器的输入阻抗ri，电容是C1 。
(2)从图中可以看出，这是一个典型的由电容和电阻组成的分压电路，加到这个分压电路的输入信号Ui是前一个放大器的输出信号 。这个分压电路的输出信号是Uo，它是下一级加到三极管基极的输入信号 。该信号越大，信号耦合电路的损耗越小 。
(3)根据分压电路的特性，当放大器的输入阻抗ri不变(通常不变)时，耦合电容C1的容量大，其容性阻抗小，输出信号Uo大，即耦合电容C1上的信号损耗小 。因此，要求耦合电容器的容量足够大，使得信号通过耦合电容器时损耗小 。
2.一些解释 。
关于阻容耦合电路，我们还应该说明以下几个问题 。
(1)当放大器的输入阻抗相对较大时，可以适当减小耦合电容的容量，这很容易通过过压电路的特性来理解 。降低耦合电容C1的容量有利于降低耦合电容的漏电流，因为电容的容量越大，漏电流越大，放大器的噪声越大(耦合电容的漏电流就是电路噪声)，尤其是输入级放大器输入端的耦合电容要尽可能小 。
(2)耦合电容的容抗大于中频和高频信号的容抗，因此阻容耦合电路对低频信号不利 。当耦合电容容量不够大时，低频信号首先衰减，说明阻容耦合电路的低资源网络频率特性不好 。
(3)耦合电容具有阻挡直流的功能，所以电阻电容耦合的放大器不能放大直流信号，耦合电容对低频交流信号容抗过大，不能有效放大 。
(4)在不同工作频率的放大器中，由于放大器放大的信号频率不同，对耦合电容的容量要求也不同 。在音频放大器中，耦合电容的容量一般在1 ~ 10f之间 。为了降低电容的漏电流，前级耦合电容越多，对电容的要求就越小 。
(5)图2-7显示了一种改进的电阻电容耦合电路，即在耦合电容C1的环路中串联一个电阻R1，通常为2k 。这种变形的阻容耦合电路在一些性能良好的音频放大器中很常见 。该耦合电路的功能与普通电阻电容耦合电路的功能基本相同，只是可以使用电阻R1来防止可能的高频自激 。
图2-7变形的阻容耦合电路 。
直接耦合电路工作原理的分析与理解 。双管直接耦合放大器引入了直接耦合电路 。直接耦合电路的特点是在前级放大器的输出端和后级放大器的输入端之间没有耦合分量 。


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