直接耦合放大電路中的零點(diǎn)漂移
發(fā)布時(shí)間:2019-08-19 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】零點(diǎn)漂移是指當(dāng)放大電路輸入信號(hào)為零時(shí),由于受溫度變化,電源電壓不穩(wěn)等因素的影響,使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化,并被逐級(jí)放大和傳輸,導(dǎo)致電路輸出端電壓偏離原固定值而上下漂動(dòng)的現(xiàn)象。
一、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因
零點(diǎn)漂移是指當(dāng)放大電路輸入信號(hào)為零時(shí),由于受溫度變化,電源電壓不穩(wěn)等因素的影響,使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變化,并被逐級(jí)放大和傳輸,導(dǎo)致電路輸出端電壓偏離原固定值而上下漂動(dòng)的現(xiàn)象。顯然,放大電路級(jí)數(shù)愈多、放大倍數(shù)愈大,輸出端的漂移現(xiàn)象愈嚴(yán)重。嚴(yán)重時(shí),有可能使輸入的微弱信號(hào)湮沒(méi)在漂移之中,無(wú)法分辯,從而達(dá)不到預(yù)期的傳輸效果,因此,提高放大倍數(shù)、降低零點(diǎn)漂移是直接耦合放大電路的主要矛盾。
產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因很多,如電源電壓不穩(wěn)、元器件參數(shù)變值、環(huán)境溫度變化等。其中最主要的因素是溫度的變化,因?yàn)?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >晶體管是溫度的敏感器件,當(dāng)溫度變化時(shí),其參數(shù)UBE、β、ICBO都將發(fā)生變化,最終導(dǎo)致放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)產(chǎn)生偏移。此外,在諸因素中,最難控制的也是溫度的變化。
溫度變化產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移,稱為溫漂。它是衡量放大電路對(duì)溫度穩(wěn)定程度的一個(gè)指標(biāo),定義為:
即溫度每升高1℃時(shí),輸出端的漂移電壓△Uop折合到輸入端的等效輸入電壓△Uip 。式中Au為放大電路總的電壓放大倍數(shù),△To(℃)為溫度變化量。
二、抑制零點(diǎn)漂移的措施
抑制零點(diǎn)漂移的措施,除了精選元件、對(duì)元件進(jìn)行老化處理、選用高穩(wěn)定度電源以及用第二單元中討論的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法外,在實(shí)際電路中常采用補(bǔ)償和調(diào)制兩種手段。補(bǔ)償是指用另外一個(gè)元器件的漂移來(lái)抵消放大電路的漂移,如果參數(shù)配合得當(dāng),就能把漂移抑制在較低的限度之內(nèi)。在分立元件組成的電路中常用二極管補(bǔ)償方式來(lái)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。在集成電路內(nèi)部應(yīng)用最廣的單元電路就是基于參數(shù)補(bǔ)償原理構(gòu)成的差動(dòng)式放大電路。調(diào)制是指將直流變化量轉(zhuǎn)換為其它形式的變化量(如正弦波幅度的變化),并通過(guò)漂移很小的阻容耦合電路放大,再?zèng)]法將放大了的信號(hào)還原為直流成份的變化(有關(guān)調(diào)制的概念將在第九單元中討論)。這種方式電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、頻率特性差。
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