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1、封面,多级放大电路的耦合方式,长江小三峡,返回,引言,组成多级放大电路的每一个基本放大电路称为一级，级与级之间的连接称为级间耦合。多级放大电路有四种常见的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。,本页完,引言,ui,uo,返回,第一级放大器,第二级放大器,耦合方式,uo1,ui1,耦合电路往往与放大电路融为一体，不单独存在的。,学习要点,本 节 学 习 要 点 和 要 求,多级放大电路的耦合方式,掌握阻容耦合,了解变压器耦合原理,了解光电耦合原理,掌握直接耦合,返回,多级放大电路耦合方式主页,多级放大电路的耦合方式主页,使用说明：要学习哪部分内容，只需把鼠标移到相应的目录上单击鼠标
2、左键即可。,直接耦合,阻容耦合,结束,变压器耦合,光电耦合,吐鲁蕃班公寺,返回,一、直接耦合方式 1、直接耦合方式的特点,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端，称为直接耦合。,典型的直接耦合方式,继续,本页完,第一级,第二级,uO1,+,-,uI2,第一级的输出直接与第二级的输入相连，这是直接耦合的特点。,第一级的集电极电阻Rc1亦是第二级输入端的基极偏置电阻。,问题：本电路存在什么缺陷？,典型直接耦合方式的讨论,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,典型的直接耦合方式,继续,本页完,+,-,第一级的UCE1Q=第二级的UBE2Q，而正常放大时第二级的
3、UBE2Q =0.7V，显然这个电压对第一级的UCE1Q显得太小了，容易使第一级进入饱和区。,考虑静态时的Q点,+VCC,T1,T2,Rb1,IC1Q,Rc1,Rb2,Rc2,UCEQ2,+,-,问题：本电路存在什么缺陷？,IB2Q,UCE1Q,UBE2Q,将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端，称为直接耦合。,2、直接耦合方式的改进电路 第二级加入Re,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,继续,本页完,+,为了使第一级的UCE1Q有较高的电压而第二级的UBE2Q =0.7V，通常在第二级的发射极加一个电阻Re。,+VCC,T1,T2,Rb1,IC1Q,Rc1,Rb2,Rc2,+,-,加入
4、Re后，会令放大电路的增益下降,IB2Q,UCE1Q,UBE2Q,2、直接耦合方式的改进,Re,-,+,-,+,-,未加入Re时,加入Re后,考虑静态时的Q点,在第二级加入电阻Re,UCEQ2,第二级加入二极管,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,继续,本页完,+,为了使电路有足够的增益，可以把Re改为一个二极管(或两个二极管串联)，二极管静态时压降为0.7V，可提高UCEQ1，动态时( 工作在交流时 ) 正向电阻很小，相当于T2的Re很小。,+VCC,T1,T2,Rb1,IC1Q,Rc1,Rb2,Rc2,+,-,加入Re后，会令放大电路的增益下降,IB2Q,UCE1Q,UBE2Q,2、直接
5、耦合方式的改进,D,-,+,-,+,-,未加入Re时,加入Re后,0.7V,考虑静态时的Q点,用二极管正向连接代替Re,在第二级加入电阻Re,UCEQ2,第二级加入稳压二极管,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,继续,本页完,若T1 需要较大的UCEQ1 ，可以把Re改为一个稳压二极管，利用稳压二极管反向击穿时的压降VZ较高，提高UCEQ1 ，其击穿后的动态电阻也很小。,+VCC,T1,T2,Rb1,Rc1,Rb2,Rc2,+,-,加入Re后，会令放大电路的增益下降,2、直接耦合方式的改进,D,+,-,未加入Re时,加入Re后,VZ,考虑静态时的Q点,R,-,+,-,+,用稳压二极管代替Re
6、,用二极管正向连接代替Re,在第二级加入电阻Re,UCEQ2,为了保证稳压管工作在反向击穿状态，必须从电源利用电阻R 把反向电压加至稳压管。,讨论前四种电路集电极电位,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,以上几个电路的输出有一个共同的特点，就是静态时各三极管集电极的电位随着级数的增加会越来越高(因为为了保证三极管正常工作在放大区，集电极电压一定要比基极电压高)。,+VCC,T1,T2,Rb1,Rc1,Rb2,Rc2,+,-,2、直接耦合方式的改进,D,VZ,R,用稳压二极管代替Re,用二极管正向连接代替Re,在第二级加入电阻Re,UCEQ2,+,-,-,+,继续,本页完,集电极电位会越来越接
7、近电源的电压，令后级的Q 点取不到合适的数值。,所以若耦合级数过多时，应令集电极电位降下来。,NPN与PNP型混合耦合方式,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,继续,PNP 型管正常工作时，电压的极性与NPN刚好相反，集电极比基极电位要低，两种类型的管混用，可以把输出端升高了的直流电位降下来。,+VCC,T1,T2,Rb1,Rc1,Rb2,Re2,+,-,2、直接耦合方式的改进,用稳压二极管代替Re,用二极管正向连接代替Re,在第二级加入电阻Re,UCEQ2,+,-,-,+,用PNP和NPN混合使用,Rc2,uO,集电极电位会越来越接近电源的电压，令后级的Q 点取不到合适的数值。,所以若耦合
8、级数过多时，应令集电极电位降下来。,本页完,3、直接耦合方式的优缺点,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,继续,+VCC,T1,T2,Rb1,Rc1,Rb2,Re2,+,-,2、直接耦合方式的改进,UCEQ2,+,-,-,+,优点：低频特性好，即对低频信号不易产生失真；可以放大缓慢变化的信号（如随温度、光线变化的电信号等）；便于在集成电路中使用。,Rc2,uO,集电极电位会越来越接近电源的电压，令后级的Q 点取不到合适的数值。,所以若耦合级数过多时，应令集电极电位降下来。,3、直接耦合方式的优缺点,缺点：前后级Q点相互牵连，令电路的设计、调试和分析带来一定的困难；尤其是受温度的影很大。,本页
9、完,直接耦合方式结束页,1、直接耦合方式的特点,直接耦合方式,继续,+VCC,T1,T2,Rb1,Rc1,Rb2,Re2,+,-,2、直接耦合方式的改进,UCEQ2,+,-,-,+,Rc2,uO,集电极电位会越来越接近电源的电压，令后级的Q 点取不到合适的数值。,所以若耦合级数过多时，应令集电极电位降下来。,3、直接耦合方式的优缺点,本页完,优点：低频特性好，即对低频信号不易产生失真；可以放大缓慢变化的信号（如随温度、光线变化的电信号等）；便于在集成电路中使用。,缺点：前后级Q点相互牵连，令电路的设计、调试和分析带来一定的困难；尤其是受温度的影很大。,返回,结束,继续,二、阻容耦合方式 1、阻
10、容耦合方式的特点,1、阻容耦合方式的特点,阻容耦合方式,继续,阻容耦合中的电阻是利用了放大电路中的电阻(如Rb2和Re2)和三极管的输入电阻(rbe)。,本页完,典型的阻容耦合方式,将前一级的输出端通过电容器连接到后一级的输入端，称为阻容耦合。,C2,第一级的输出经电容器与第二级的输入相连，信号的传递必须经过电容器。这是阻容耦合的特点。,由图得,所以,由推导知：阻容耦合中必须有电阻，否则无法取得信号。,uO1,ui2,2、阻容耦合方式的优缺点,1、阻容耦合方式的特点,阻容耦合方式,继续,阻容耦合中的电阻是利用了放大电路中的电阻(如Rb2和Re2)和三极管的输入电阻(rbe)。,本页完,典型的阻
11、容耦合方式,C2,由推导知：阻容耦合中必须有电阻，否则无法取得信号。,uO1,ui2,2、阻容耦合方式的优缺点,优点：由于有电容器的隔直流作用，所以前后级的Q 点相互独立，因而温度稳定性较好且容易分析、设计和调试。在分立元件电路中使用广泛。,缺点：低频特性差。因为电容器对低频的容抗大，低频信号在电容器上的电压降较大( 衰减信号)并产生相移，使低频信号衰减和失真；另电容器不易集成。,阻容耦合方式结束页,1、阻容耦合方式的特点,阻容耦合方式,继续,阻容耦合中的电阻是利用了放大电路中的电阻(如Rb2和Re2)和三极管的输入电阻(rbe)。,本页完,典型的阻容耦合方式,C2,由推导知：阻容耦合中必须有
12、电阻，否则无法取得信号。,uO1,ui2,2、阻容耦合方式的优缺点,优点：由于有电容器的隔直流作用，所以前后级的Q 点相互独立，因而温度稳定性较好且容易分析、设计和调试。在分立元件电路中使用广泛。,返回,结束,继续,缺点：低频特性差。因为电容器对低频的容抗大，低频信号在电容器上的电压降较大( 衰减信号)并产生相移，使低频信号衰减和失真；另电容器不易集成。,三、变压器耦合方式（结束页） 1、变压耦合的特点,1、变压器耦合的特点,变压器耦合方式,继续,变压器耦合的最大优点是可以实现阻抗变换(自行复习有关知识)，直流前后级相互隔离。,本页完,典型的变压器耦合方式,前级的输出端通过变压器连接到后级的输
13、入端或负载上，称为变压器耦合。,前级的输出经变压器把信号送至后级的输入或负载上，这是变压器耦合的特点。,变压器不能耦合缓慢的信号(即低频特性差)，体积大而重，不能集成，现时使用较少。,返回,结束,继续,四、光电耦合方式 1、光电耦合的特点,1、光电耦合的特点,光电耦合方式,继续,本页完,光电耦合器,前级的输出信号通过光电耦合器传输到后级的输入端，称为光电耦合。,发光二极管，光强随电流iD而变化，即把电能转化为光能，作为输入回路。,光线(光能),光电三极管，受光照射可产生电流iC (把光能转化为电能)，作为输出回路。,由于前后级的电气部分完全隔离，所以能有效地抑制电干扰。,2、光电耦合器的传输特
14、性,1、光电耦合的特点,光电耦合方式,继续,本页完,光电耦合器,2、光电耦合器的传输特性,光电耦合器的传输特性,光电耦合器的传输特性曲线与三极管的传输特性曲线相似，输入电流iD相当于三极管的基极电流iB，只要uCE足够大，i C只随iD按正比例变化，即 i C = CTR iD,其中CTR是常数，称为传输比，相当于三极管中的，但比小很多，一般CTR=0.1 1.5 。,光电耦合结束页,1、光电耦合的特点,光电耦合方式,继续,本页完,光电耦合器,2、光电耦合器的传输特性,光电耦合器的传输特性,光电耦合器的传输特性曲线与三极管的传输特性曲线相似，输入电流iD相当于三极管的基极电流iB，只要uCE足够大，i C只随iD按正比例变化，即 i C = CTR iD,其中CTR是常数，称为传输比，相当于三极管中的，但比小很多，一般CTR=0.1 1.5 。,返回,结束,再见,再见,
