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电压电流极性变换方式有哪些(电压电流极性变换方式有几种)

导语:电压、电流极性变换方式

我们知道电压、电流是有方向(极性)的,电压的方向就是由高电位指向低电位,电流的方向是正电荷的移动方向。我们还知道直流电就是电流方向不变的电压或电流,稳恒直流就是大小和方向均不变的直流电;交流电是电压和电流的方向、大小均做周期性变化的电压或电流,其平均值为零;脉动直流是方向不变而大小变化的直流电压或电流;以上几种形式的电压、电流在实际电子电路当中应用非常普遍,正确理解对于分析电路十分有益。电压、电流方向(极性)变化有以两种方式:一、电容耦合法:如图一所示,这是一个基本三极管放大电路,电容C1、C2在电路中起隔断直流、传递信号的作用;设输入信号u1为一交流小信号,通过C2耦合后u2变成了脉动直流信号,两个信号的波形没有变,但是极性改变了,这是因为输入信号和电容C1两端的电压相加后加在了发射结上,而在零输入的时候,电容C1两端已经充电0.3或0.5v,极性上正下负,当输入小信号u1时,两个电压一大一小,以大为主,因此加在发射结上的电压为上正下负,且幅值大于发射结的死区电压,这样信号u1就能通过发射结了,从而控制集电极电流的变化,此时的C1相当于一个直流电源将信号电压抬升了一个死区电压。输出信号u4,也就是发射极和集电极之间的电压,为直流脉动信号,大小在变化而极性不变,为正值,通过C2的耦合后变成了交流信号,u4、u5两个信号的波形一致,但极性不一样了。这是因为u4变化时,电容C2上的电压跟随变化,这个变化是伴随着电流的充放电进行的,而电容在充放电的时候电流方向是不一样的,这样就改变了极性,输出电压变成了交流电;细心的朋友根据上述描述,马上会联系起微分电路,输入的是单向脉冲波,而输出的是正负尖峰脉冲波,道理和上面是一样的。

图一 基本放大电路

图二 输入小信号波形

图三 发射结上信号波形

图四 输出信号波形

图五 输出信号波形

二、变压器耦合法我们知道交流电能够通过变压器,而直流电不能;这个说法并不完整。因为这个交流电并不一定是大小和极性都变化的交流电,只要大小变化的脉动直流或大小、方向均做变化的交流电或交流信号,均能通过变压器传递,如果真初级增加一个开关,控制直流电源的闭合或断开,那么次级肯定能够输出信号,并且两次的输出感生电动势和感生电流的极性是不同的;下图是两级耦合放大电路,变压器其隔直、传递信号、变换阻抗的作用;变压器是根据电磁感应定律工作的,电磁感应定律有两方面的内容:通过闭合导体的磁通发生变化时,其内就能产生感应电动势和感应电流,感应电流所产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。因此只要原磁通增大或减小,感应电流的方向就会发生变化,这样就改变了电压、电流的极性;下图中通过变压器B1的初级的电流是集电极电流是脉动直流,经过变压器后就变成了交流电,将信号输出。

图六、变压器耦合放大电路

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