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