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电容分压、阻容分压和其他分压电路的分析方法

发布时间:2011/11/28 12:02:06 访问次数:11410

     分压电路不只是电阻电路,其他元器件也可以构成分压电路,并且可以由多种不同类型的元器件构成分压电路。
    1.电容分压电路
    图2-48所示是电容分压电路。HCNR200-000E电路中的Cl和C2构成电容分压电路,U是交流输入信号电压,“是输出信号电压,输出信号电压取自电容C2上。分析电容分压电路时可以用分析电阻分压电路的基本方法,再借助电容器的具体特性进行分析。

                             
    由于电容的隔直特性,所以这一分压电路不适合于直流电路。对电容分压电路进行分析时,运用等效电路理解方法最简单,如图2-49所示。

                  
    电容Cl和C2的容抗可用两只电阻来等效,这样电容分压电路就等效成电阻分压电路,可以用电阻分压电路中分析输出电压大小的方法来分析。
    等效电路的分析中关键是容抗的大小,这里需要了解电容容抗的有关特性,容抗与频率和容量成反比。不了解容抗与频率和容量之间的关系就无法进行这种等效分析,许多初学者在电路分析中遇到困难也是出于对这些基本知识和概念的掌握不全面、不扎实。
    流过电容分压电路各电容的信号频率相同,这样,进行等效电路分析时只需要考虑Cl、C2的容量大小对容抗的影响即可。
    如果Cl的容量等于C2的容量,那么Cl和C2的容抗相等,即等效电路中的Xc1、Xc2相
等,由前面电阻分压电路特性可知,此时输出电压“等于输入电压“的一半;当电容Cl的容量大于C2的容量时,Cl的容抗Xc1小于C2的容抗Xc2,此时输出电压Uo大于输入电压Ui的一半。
    交流电路中,分压电路用来将输入的交流信号进行适当的衰减,可以采用电阻分压电路实现这一电路功能,为何又要采用电容分压电路?因为电阻对信号存在损耗,而电容在理论上对信号能量不存在损耗,所以在一些交流信号电路中,特别是高频信号电路中采用电容分压电路而不用电阻分压电路。
    2.阻容分压电路
    电阻和电容组合也可以构成分压电路,如图2-50所示。输出电压取自电容Cl上。

                        
    分析这种分压电路要分别在直流输入和交流输入两种情况下进行。
    当输入电压为直流电压时,由于电容Cl的容抗为无穷大,所以Cl相当于开路,如图2-51所示,这时Rl和Cl不再构成分压电路,直流电压经过Rl后作为输出电压直接加到后级电路中,此时Uo=Ui。

              
    当输入电压为交流电压时,由于电容Cl的容抗存在,而且这类电路中Cl容量较大而容抗较小,这时Rl和Cl构成分压电路,如图2-52所示,交流电压经过Rl、Cl分压后作为输出电压加到后级电路中。对RC滤波电路,可以用上述RC分压电路的分析方法进行分析和理解。

                                        
     图2-53是另一种形式的阻容分压电路,这一电路的不同之处是输出电压取自电阻Rl两端。

                 
    分析这一电路的工作原理时也分成直流输入和交流输入两种情况进行。

          
    3.电阻和三极管构成的分压电路
    实用电路中,会出现不同类型元器件构成的多种不同的分压电路,这类电路工作原理的分析思路是:
    将电路中的元器件用“电阻”进程等效,然后按照分据电阻分压电路的方法进行电路分析。
    图2-54所示是电阻器和三极管构成的分压电路,这是一种比较复杂的分压电路,电路中VT1是三极管,其集电极与发射极之间的内阻与Rl构成对输入信号电压U的分压电路。
    确定这一电路是一种分压电路的方法是:
    分析这一电路可以进行等效理解,见图2-54右侧所示的等效电路。三极管集电极与发射极之间的内阻相当于一个电阻RVT1,在理解这一分压电路时要运用三极管的集电极与发射极之间内阻受基极电流控制的特性,分析中不了解三极管的这一特性将寸步难行。

                                    

    VT1基极电流、集电极与发射极之间内阻的大小与输出电压的大小之间有一定的关系,电路分析就是要搞清楚这种关系:

    
    
 

     分压电路不只是电阻电路,其他元器件也可以构成分压电路,并且可以由多种不同类型的元器件构成分压电路。
    1.电容分压电路
    图2-48所示是电容分压电路。HCNR200-000E电路中的Cl和C2构成电容分压电路,U是交流输入信号电压,“是输出信号电压,输出信号电压取自电容C2上。分析电容分压电路时可以用分析电阻分压电路的基本方法,再借助电容器的具体特性进行分析。

                             
    由于电容的隔直特性,所以这一分压电路不适合于直流电路。对电容分压电路进行分析时,运用等效电路理解方法最简单,如图2-49所示。

                  
    电容Cl和C2的容抗可用两只电阻来等效,这样电容分压电路就等效成电阻分压电路,可以用电阻分压电路中分析输出电压大小的方法来分析。
    等效电路的分析中关键是容抗的大小,这里需要了解电容容抗的有关特性,容抗与频率和容量成反比。不了解容抗与频率和容量之间的关系就无法进行这种等效分析,许多初学者在电路分析中遇到困难也是出于对这些基本知识和概念的掌握不全面、不扎实。
    流过电容分压电路各电容的信号频率相同,这样,进行等效电路分析时只需要考虑Cl、C2的容量大小对容抗的影响即可。
    如果Cl的容量等于C2的容量,那么Cl和C2的容抗相等,即等效电路中的Xc1、Xc2相
等,由前面电阻分压电路特性可知,此时输出电压“等于输入电压“的一半;当电容Cl的容量大于C2的容量时,Cl的容抗Xc1小于C2的容抗Xc2,此时输出电压Uo大于输入电压Ui的一半。
    交流电路中,分压电路用来将输入的交流信号进行适当的衰减,可以采用电阻分压电路实现这一电路功能,为何又要采用电容分压电路?因为电阻对信号存在损耗,而电容在理论上对信号能量不存在损耗,所以在一些交流信号电路中,特别是高频信号电路中采用电容分压电路而不用电阻分压电路。
    2.阻容分压电路
    电阻和电容组合也可以构成分压电路,如图2-50所示。输出电压取自电容Cl上。

                        
    分析这种分压电路要分别在直流输入和交流输入两种情况下进行。
    当输入电压为直流电压时,由于电容Cl的容抗为无穷大,所以Cl相当于开路,如图2-51所示,这时Rl和Cl不再构成分压电路,直流电压经过Rl后作为输出电压直接加到后级电路中,此时Uo=Ui。

              
    当输入电压为交流电压时,由于电容Cl的容抗存在,而且这类电路中Cl容量较大而容抗较小,这时Rl和Cl构成分压电路,如图2-52所示,交流电压经过Rl、Cl分压后作为输出电压加到后级电路中。对RC滤波电路,可以用上述RC分压电路的分析方法进行分析和理解。

                                        
     图2-53是另一种形式的阻容分压电路,这一电路的不同之处是输出电压取自电阻Rl两端。

                 
    分析这一电路的工作原理时也分成直流输入和交流输入两种情况进行。

          
    3.电阻和三极管构成的分压电路
    实用电路中,会出现不同类型元器件构成的多种不同的分压电路,这类电路工作原理的分析思路是:
    将电路中的元器件用“电阻”进程等效,然后按照分据电阻分压电路的方法进行电路分析。
    图2-54所示是电阻器和三极管构成的分压电路,这是一种比较复杂的分压电路,电路中VT1是三极管,其集电极与发射极之间的内阻与Rl构成对输入信号电压U的分压电路。
    确定这一电路是一种分压电路的方法是:
    分析这一电路可以进行等效理解,见图2-54右侧所示的等效电路。三极管集电极与发射极之间的内阻相当于一个电阻RVT1,在理解这一分压电路时要运用三极管的集电极与发射极之间内阻受基极电流控制的特性,分析中不了解三极管的这一特性将寸步难行。

                                    

    VT1基极电流、集电极与发射极之间内阻的大小与输出电压的大小之间有一定的关系,电路分析就是要搞清楚这种关系:

    
    
 

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