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  • 1 # 創意電子DIY分享

    三極體放大電路輸入端和輸出端所接的電容分別為輸入耦合電容和輸出耦合電容,它們的作用是防止訊號源及負載與三極體的直流偏置電路之間相互影響。下面我們以一個具體的三極體放大電路為例來詳細介紹一下三極體電路中的耦合及去耦是什麼意思。

    1、耦合電容的作用▲ 簡單的阻容耦合及去耦電路。

    上圖為一個簡單的阻容耦合放大電路。電容C1為輸入耦合電容,其作用是防止前級訊號源電路對三極體VT1的靜態工作點產生影響。假設前級訊號源為動圈式話筒,若不加耦合電容C1,而將動圈式話筒輸出的訊號直接送至VT1的基極,此時VT1的發射結可能會被短接,也就不能放大訊號了。

    電容C3為級間耦合電容,其作用是將三極體VT1、VT2前後級的直流偏置電路隔離,以防止前後級靜態工作點相互影響。

    電容C4為輸出耦合電容,其作用是防止負載電阻RL對VT2的靜態工作點產生影響。▲ NPN型三極體3DG6。

    2、去耦電容的作用

    在三極體放大電路中,為了防止後級訊號透過電源內阻反饋到前級而影響整個放大電路的正常工作,一般在前後級之間加一個阻容濾波電路,這個濾波電路稱為去耦電路。如上圖中的R2和C2即為去耦電路(又稱退耦電路)。由於加有去耦電路,前級的交流成分大部分透過電容C2被濾除,從而減小了由於共用一個直流電源而帶來的放大器各級之間的相互干擾。

    去耦電路中的電阻一般選用數十至數百Ω的電阻,去耦電容一般選用數十至100μF的鋁電解電容即可。▲ 鋁電解電容。

  • 2 # 學習vs遊戲

    一、首先解釋一下耦合和去耦的意思:

    耦合:是指兩個或兩個以上的電路元件或電網路的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響,並透過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現象。

    去耦:專指去除晶片電源管管腳上的噪聲,該噪聲是晶片本身工作產生的。防止發生不可預測的反饋,影響下一級放大器或其它電路正常工作。

    二、介紹一下耦合電路及電容的作用

    一般對耦合電路的要求是,對訊號的損耗越小越好。耦合電路不僅起級間的訊號耦合作用,還要對訊號進行一些處理,主要有以下情況:

    透過耦合電路將兩級放大器之間的直流電路隔離。

    透過耦合電路獲得兩個電壓大小相等相位相反的訊號。

    透過耦合電路對訊號的電壓進行提升或衰減。

    透過耦合電路對前級和後級放大器間進行阻抗匹配。

    而我們今天要講的三極體放大電路的耦合就是第1種和第四種情況。

    先介紹第四種情況,C1是耦合電容,R1是下一級放大器的輸入阻抗。由於電容C1是有容抗的,與R1構成分壓電路。則當R1阻值一定時,耦合電容容量大,其容抗小,輸出訊號Uo大。即在去耦電容C1的訊號損耗小。所以C1要選擇合適的值以達到阻抗匹配。

    第1種情況就是要說到今天的三極體放大電路的耦合了,電容的作用就是隔離直流訊號,透過交流訊號。

    在三極體放大電路中,輸出端和輸入端都接有電容的放大電路稱之為阻容耦合放大電路。下圖中C1是輸入耦合電容,作用是透過交流輸入訊號,隔斷輸入直流訊號,使前級直流訊號不會影響本級的直流工作點。C2是輸出耦合電容,作用是輸出交流訊號,隔斷輸出直流訊號,使本級的直流訊號不會影響後級直流工作點。電阻Ra可以用來防止可能出現的高頻自激。

    在三極體交流放大電路中,首先要建立穩定合適的靜態工作點,在下圖中由Rb和Rc建立直流工作點,提供適合的偏置,即發射結正偏,集電結反偏。如果沒有C1隔直作用,前級的直流電壓(或訊號)就會疊加在本級的直流點上,改變本級已經設定的直流工作點,三極體就有可能改變工作狀態。同理,輸出耦合電容C2的隔直作用,本級的直流訊號就會影響下一級放大器的直流工作點。

    零是起源寫於20180722

  • 3 # 夏雪xiatiandexue

    電子電路中,各級單元之間的銜接分電容耦合、變壓器耦合(或者叫電感耦合)和直接耦合,隨著電子器件的創新革命,陶瓷濾波器和聲表面波濾波器也參與了耦合序列,並大大簡化了電路設計。

    因為電子管放大器陽極電壓(+100V以上)遠高於刪級要求的偏置電壓(電子管刪級一般為-2~-10V電壓左右),直接耦合設計上會很繁瑣且效果也不理想,所以採用電容耦合或者變壓器耦合。

  • 4 # 許科雲

    為什麼三極放大電路的輸入端和輸出端都要關聯一隻電容?

    這道題應該這樣答對嗎?

    不管是AC電容還是DC電容,別忘了它們的共同特性一一一通交流、隔直流!

    三極體的功效是放大,基極需要提供有振盪頻率的訊號,耦合電容能儲存直流,透過有振盪頻率的交流訊號!

    只這點通俗的比方,高深理論師傅們都詳細敘述了!

  • 5 # 江千里2014

    最簡單的回答:

    隔直通交!

    傳輸音訊訊號給後級放大;三極體的工作狀態和工作電源互不影響。

  • 6 # 從量子到電子

    三極體放大電路的輸入和輸出端未必要串聯電阻,OCL(Output CapacitorLess)放大器就不需要輸出耦合電容。而用電容耦合的放大器通常稱OTL(Output TransformerLess)放大器,即無變壓器耦合輸出。請參看圖1

    圖1 OCL放大器與OTL放大器對比

    PART1

    從圖1中可以看出,兩者最大的區別除了電容耦合外,還有一點:一個是正負雙電源供電,而一個是單電源供電。圖中OCL放大器沒有畫出負反饋,通常設計負反饋,在輸入為0時,輸出點的電壓是電源的中點。在雙電源時,中點就是0V(正負電源的電壓絕對值通常是相等的);而單電源時,中點電壓為Vcc/2,當然實際上通常會有幾個mV的偏移,稱為Output Offset.

    對於揚聲器等負載,是不允許被載入大的DC電壓的,會損壞揚聲器,因此在OTL電路需要有一個電容來隔離直流,而OCL則不需要。

    所謂耦合,英文單詞是:Coupling.意思指將兩者聯結起來,那麼中間就是有媒介的。好比男女相親,紅娘牽線。在圖1中的OTL電路中,如果A點和負載+端直接連線,那麼兩個節點實質上就變成一個節點了,而在電容耦合的情況下這兩個節點就是兩個不同的節點。

    PART2

    在模擬放大器中,單級放大往往很難兼顧各項指標。比如增益與輸入輸出阻抗、頻寬、溫度穩定性等等。為此往往需要設計多級放大器,比如典型的音訊放大器如圖2所示

    圖2 典型的三級結構音訊放大器

    圖3 音訊放大器設計參考書籍

    上面圖2擷取自圖3所示的書籍。在這樣的級間直接耦合的放大器電路中,直流偏置點會受前後級的共同影響,因此在設計計算時要格外小心,並且增加了除錯難度。因此有些電路中會使用電容來做級間耦合。

    PART3

    採用電容作為級間耦合的電路示例請看圖4

    圖4 採用電容作為級間耦合的模擬放大器

    上圖中,C1和C5分別是輸入和輸出耦合電容,C3和C4是退耦電容(稍後介紹),C2就是級間耦合電容。在圖中耦合電容用的是有極性的電解電容,那麼問題來了,在兩個節點間的電解電容極性如何放置?很簡單,看電容兩端直流偏置電壓的高低。那麼接下來我們來計算C2兩端的直流偏置電壓。

    計算節點4的偏置電壓:

    計算節點4的偏置電壓,首先要計算節點10的電壓。粗略地一算,節點10的電壓應為2V,減掉三極體Q1的基極-發射級二極體導通電壓約0.6V,則Q1發射極電壓約1.4V。發射極電壓除以R5+R4,則三極體發射極偏置電流約為0.9mA。三極體的集電極偏置電流與發射極偏置電流幾乎相等,這樣R7上的壓降約為4.6V。所以節點4的直流偏置電壓約為7.4V。

    計算節點2的偏置電壓:

    可調電阻R9為0時,節點2的電壓達到最高值。此時,節點2電壓約為4V。在可調電阻不為0時,則節點2電壓更低。

    因此,節點4的偏置電壓高於節點2的偏置電壓。因此圖中C2的陽極連線節點4.

    PART4

    耦合電容容值的選取。耦合電容兩端看出去,所有的電阻最後等效為一個與該電容並聯的一個電阻,這個電阻與電容結合就會有一個RC時間常數,這個時間常數要最好>>輸入訊號週期。此時,你可以把電容想象成一個剛性的鋸子。當你在用鋸子鋸木頭時,你的手在做往復運動,而鋸子的另一頭也在做同樣的往復運動,兩個點的運動軌跡是一模一樣的,唯一的差別是兩者距離一個鋸條的長度。如果把鋸條的長度想象成電容上的直流偏置電壓,且以手握鋸子處為低電位處,那麼就可以說透過鋸條長度的電勢差把手的運動不失真地傳遞到了高電位處的鋸條的另一端。

    在圖4中,耦合電容C1就是將無偏置電壓的交流訊號“無失真地抬升”到了2V高電位處。

    PART5

    退耦電容。在圖4中,將C2斷開,將C3移除,則第一級的放大倍數應近似為R7/(R4+R5),約為3.4,這樣的增益似乎太小,如果將C2接上,則Q1集電極看出去的阻抗是R7還要並聯上下一級的輸入阻抗,這樣電壓增益就更小了。

    那麼為了使電路有較大的增益,可以減小發射極電阻,但又不影響偏置,於是利用電容在交流訊號下隨著頻率上升阻抗減小的特性,可以用一個較大容量的電容來作為“短路線”。也就是在圖4中,交流訊號可以大部分流過C3回到地,而不需要透過電阻R4。這樣在C2斷開的情況下,第一級的電壓增益可以近似地表示為A=R7/R5=10,比未使用退耦電容(或稱旁路電容)時要大

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