直接耦合放大电路中的零点漂移


一、零点漂移现象及其产生的原因
零点漂移
是指当放大电路输入信号为零时,由于受温度变化,电源电压不稳等因素的影响,使静态工作点发生变化,并被逐级放大和传输,导致电路输出端电压偏离原固定值而上下漂动的现象。显然,放大电路级数愈多、放大倍数愈大,输出端的漂移现象愈严重。严重时,有可能使输入的微弱信号湮没在漂移之中,无法分辩,从而达不到预期的传输效果,因此,提高放大倍数、降低零点漂移是直接耦合放大电路的主要矛盾。
产生零点漂移的原因很多,如电源电压不稳、元器件参数变值、环境温度变化等。其中最主要的因素是温度的变化,因为晶体管是温度的敏感器件,当温度变化时,其参数UBE、β、ICBO都将发生变化,最终导致放大电路静态工作点产生偏移。此外,在诸因素中,最难控制的也是温度的变化。
温度变化产生的零点漂移,称为温漂。它是衡量放大电路对温度稳定程度的一个指标,定义为:

即温度每升高1℃时,输出端的漂移电压△Uop折合到输入端的等效输入电压△Uip 。式中Au为放大电路总的电压放大倍数,△To(℃)为温度变化量。
二、抑制零点漂移的措施
抑制零点漂移的措施,除了精选元件、对元件进行老化处理、选用高稳定度电源以及用第二单元中讨论的稳定静态工作点的方法外,在实际电路中常采用补偿和调制两种手段。补偿是指用另外一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移,如果参数配合得当,就能把漂移抑制在较低的限度之内。在分立元件组成的电路中常用二极管补偿方式来稳定静态工作点。在集成电路内部应用最广的单元电路就是基于参数补偿原理构成的差动式放大电路。调制是指将直流变化量转换为其它形式的变化量(如正弦波幅度的变化),并通过漂移很小的阻容耦合电路放大,再没法将放大了的信号还原为直流成份的变化(有关调制的概念将在第九单元中讨论)。这种方式电路结构复杂、成本高、频率特性差。

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