如何抑制直接耦合放大电路中零点漂移

合集下载

差分放大电路:零漂、组成、直流分析

差分放大电路:零漂、组成、直流分析
温漂指标:温度每升高1度时,输出漂移电压按电压增益折
算到输入端的等效输入漂移电压值。
抑制零漂(温漂)的措施
• 引入直流负反馈:Q点的漂移,故引入Re稳定Q点。
• 用热敏元件进行温度补偿:二极管——图2.4.6。
• 采用差分式放大电路:利用特性相同的管子,使它
们 的温漂相互抵消。
1.2 差分式放大电路的组成及其直流分析
放大倍数大为减小。在实际电路中,均满
足Re>RC ,故|Ac(单)|<0.5,即差动放大器
对共模信号不是放大而是抑制。共模负反
馈电阻Re越大,则抑制作用越强。
1.4 差分放大电路对差模信号的放大作用
uI1=uId1,uI2=uId2 ,
而uId1= - uId2
ib1= -ib2 ie1= -ie2 uc1= -uc2
恒流源电路的简化画法及电路调零措施
差动放大器的传输特性
差分放大电路的电压传输特性
本章小结








(1)零漂——温漂——静漂
(2)差分电路的静态分析
(3)对共模信号的抑制:Re=2Re
理想对称
(4)对差模信号的放大:没Re
(5)共模抑制比KCMR
(6)四种接法时的计算
(7)改进型差分放大电路
输出电压为: uO=Aduid+Acuic
Ac=0时: uO=Aduid
差动放大电路的输出与两个
输入电压的差值成正比,与
输入电压本身的大小无关


单端输入差放电路的分析
Ui1=Ui Ui2=0
处理方法:按任意信号处理
Uic1=Uic2=(Ui+0)/2= Ui/2

保证气体分析仪检测准确度,抑制零点漂移是关键

保证气体分析仪检测准确度,抑制零点漂移是关键

保证气体分析仪检测准确度,抑制零点漂移是关键这是电子方面的术语,指当放大电路输入信号为零(即没有交流电输入)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。

这种现象就叫零点漂移(或称温漂)。

产生零点漂移的原因产生零点漂移的原因很多,如电源电压不稳、元器件参数变化、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。

零点漂移对气体分析仪检测的影响在直接耦合放大电路中,任何参数的变化,如电源电压波动、元件老化、半导体元件参数随温度变化而产生的变化,都将产生输出电压的漂移。

由于前后级直接相连,前一级的漂移电压会和有用信号一起被送到下一级,而且逐级放大,使放大电路输出信号出现偏差,甚至不能正常工作。

气体分析仪的零点在正常环境中应该显示为000,由于气体分析仪的检测结果是通过传感器将环境中存在的被测气体转化成电信号后以浓度数值方式显示出来的,当出现零点漂移时,放大电路输出信号出现偏差,使分析仪显示浓度大于0,从而使气体分析仪的检测结果产生绝对误差。

因此,一旦出现漂移,需要对气体分析仪进行校准。

什么叫零点校准?在无外界因素干扰的情况下,将仪器仪表测量界面调整为零,或者说是调到标准状态时的零值。

如何进行零点校准?1.硬件校准这里的硬件主要指气体分析仪中的电路,在实际电路中常采用补偿和调制两种手段,稳定静态工作点以实现零点校准。

补偿及优化参数配置,是指用另外一个元器件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。

前级的放大器引入的直流对整体的系统影响最大,通过手动调节分压网络的方式对前级放大器引入的直流进行补偿。

后级运放则通过软件调节节另一分压网络的方式对后级可控增益放大级引入的直流进行补偿。

在相同条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移

在相同条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移

阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路,它利用了电容和电阻的特性来实现信号的放大和耦合。

在相同条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移是指在零输入时输出电压的漂移现象。

零点漂移可能会对电路的性能和稳定性产生不利影响,因此了解和控制零点漂移至关重要。

零点漂移的原因多种多样,主要包括器件参数的不匹配、温度变化、供电电压波动等因素。

以下是造成零点漂移的一些可能原因:1. 器件参数不匹配:在实际电路中,由于器件制造工艺的不完善以及器件之间的偏差,可能导致放大电路中的元件参数存在一定的不匹配。

晶体管的零点漂移可能受到基极电流的影响,电容的漏电流也可能会导致零点漂移。

2. 温度变化:温度对电子器件的特性有一定影响,温度的变化可能导致电路中的元件参数发生变化,从而引起输出电压的零点漂移。

3. 电源波动:电源电压的波动也是零点漂移的一个重要原因,电源的纹波和噪声可能直接影响放大电路的输出稳定性。

为了控制零点漂移,我们可以采取以下几种方法:1. 优化电路设计:合理选择电容和电阻的数值,使得放大电路在设计阶段就具有较好的零点稳定性。

2. 选择高质量的器件:选择参数匹配度高、温度稳定性好的电子器件,可以有效减小零点漂移的影响。

3. 采用稳压电源:稳压电源可以有效降低电源波动和噪声对放大电路的影响,从而减小零点漂移的发生。

4. 精确校准:定期对放大电路进行校准,使得输出电压能够在零输入时稳定在预定的数值范围内。

在实际应用中,零点漂移是放大电路设计和应用中一个非常重要的问题。

通过合理设计电路、选择高质量的器件和采取适当的措施,可以有效减小零点漂移的影响,提高放大电路的稳定性和性能。

以上就是关于阻容耦合放大电路的零点漂移的相关内容,感谢阅读。

在实际的电路设计和应用中,对于阻容耦合放大电路的零点漂移问题,需要综合考虑各种因素,并采取一系列有效的措施来控制和减小零点漂移的影响。

在下面的部分中,我们将继续深入探讨零点漂移问题,并介绍更多的解决方法和实际应用中的案例分析。

第六章集成运算放大器习题及答案

第六章集成运算放大器习题及答案

第六章集成运算放大器习题及答案1、由于 ,集成电路常采用直接耦合,因此低频性能好,但存在 。

2、共模抑制比K CMR 是 ,因此K CMR 越大,表明电路的 。

3、电流源不但可以为差分放大器等放大电路 ,而且可以作为放大电路的 来提高放大电路的电压增益,还可以将差分放大电路双端输出 。

4、一般情况下,差动电路的共模电压放大倍数越大越好,而差模电压放大倍数越小越好。

( )5、在输入信号作用下,偏置电路改变了各放大管的动态电流。

( )6、有源负载可以增大放大电路的输出电流。

( )7、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re ,将使电路的 ( ) A.差模放大倍数数值增大 B.抑制共模信号能力增强 C.差模输入电阻增大8、在差动电路中,若单端输入的差模输入电压为20V ,则其共模输入电压为( )。

A. 40VB. 20VC. 10VD. 5V 9、电流源的特点是( )。

A 交流电阻小,直流电阻大;B 交流电阻大,直流电阻小; C. 交流电阻大,直流电阻大; D. 交流电阻小,直流电阻小。

10、关于理想运算放大器的错误叙述是( )。

A .输入阻抗为零,输出阻抗也为零;B .输入信号为零时,输出处于零电位;C .频带宽度从零到无穷大;D .开环电压放大倍数无穷大 11、(1)通用型集成运放一般由哪几部分电路组成?每一部分常采用哪种基本电路?对每一部分性能的要求分别是什么?(2)零点漂移产生的原因是什么?抑制零点漂移的方法是什么?12、已知一个集成运放的开环差模增益A id 为100dB ,最大输出电压峰-峰值U opp =±10V,计算差模输入电压u i (即u +-u -)为10μV,0.5mV ,-200μV 时的输出电压u 0。

13、如图所示电路参数理想对称,晶体管的β均为50 ,r bb ′=100Ω,U BEQ = 0.7。

试计算R W 滑动端在中点时VT 1管和VT 2管的发射极静态电流I EQ ,以及动态参数A d 和R i 。

03 典型差分放大电路组成及抑制零漂的原理[7页]

03 典型差分放大电路组成及抑制零漂的原理[7页]

4.2 双极型集成运放
VCC
a. 电路两边对称。 RC
b. 两管共用发射极电阻RE。 iC1
+ uO -
+
+
RC
iC2
+
RB
uO1 T1 -
u- O2T2
RB
+
uI1 iB1
-
2iE RE
iB2 uI2 -
c. 具有两个信号输入端。
VEE
d. 信号既可以双端输出,也可以单端输出。
2) 信号的输入
uO 0
RC
+ uO -
RC
+
iC1
RB
+ T1 u-O1
u-+O2 T2
iC2
RB
+
uI1
iB1
iB2 uI2
-
2iE
RE
VEE
-
在双端输出的情况下,漂移为零。
4.2 双极型集成运放
2) 单端输出时
V点漂移
+
uI1
RC
iC1
RB
T1
iB1
+ uO -
RC
4.2 双极型集成运放
集成运放是一个直接耦合的多级放大电路。直接耦合多级放大 电路能放大缓慢变化的信号,同时也能将前级的“零点漂移” 逐级放大。因此,在高增益直接耦合多级放大电路中,当输入 级的零点稍有漂移时,输出级的零点将会有较大的漂移,可能 会使有用信号无法识别,造成测量误差,严重时会使放大电路 不能正常工作。
(a) 当温度T一定时
iC1 iC2 uO1 uO2 uO uO1 uO2 0
RC
+ uO -

直接耦合放大电路

直接耦合放大电路

uI1 R T1
+uo
RL
RL
2
2
Rc uI2 R
T2
Ro 2Rc
带调节电位器RW的恒流源电路的简化画法
Rc uI1
R T1
+ uo
RL
RW
+VCC Rc
uI2 R T2
I
VEE 图3.3.14 恒流源电路的简化画法及电路调零措施
调节电位器RW的滑动端位置可使电路在uI1=uI2=0时,uO=0。
Rid 2 Rb rbe
(4)输出电阻
单端输出时 Ro Rc 双端输出时 Ro 2Rc
(5)共模抑制比
共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。
KCMR
Avd Avc

KCMR
20lg
Avd Avc
dB
双端输出时KCMR可认为等于无穷大, 单端输出时共模抑制比:
K CMR
R'L / 2(Rb rbe ) R'L / 2Re
完全对称。
三、 差分放大电路的四种接法
基于不同的应用场合,有双、单端输入和双、单端输出的情况。 所谓“单端”指一端接地。
<A> 双入、双出 <B> 双入、单出 <C> 单入、双出 <D> 单入、单出
“单端”的情况,还具有共模抑制能力吗?
如何进一步改进呢?
1. 双端输入单端输出电路
静态工作点
Rb1
i B2
Rb2
uOd
R L 2-
i 2 B2
图3.3.9 图3.3.7所示电路对 差模信号的等效电路
1 (R // R )
A =
c

讲答案4章 差动放大电路

讲答案4章 差动放大电路

第4章 差动放大电路在工业控制过程中,如温度、压力这样的物理量,被传感器检测到并转化为微弱的。

变化缓慢的非周期电信号。

而这些信号还需要经过直流放大器放大以后,才能进行进一步的处理或推动二次仪表进行显示。

那么,这里的放大器一般采用直接耦合多级放大器。

直接耦合多级放大器存在零点漂移的问题,克服零点漂移的有效办法,就是在多级放大器的输入级采用差动放大电路。

4.1 典型差动放大电路4.1.1 零点漂移问题1、零点漂移(1)零点漂移:指输入信号电压为零时,输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象,简称零漂。

(2)零漂产生的原因:晶体管参数()CEO BE I U β、、随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化等。

(其中主要因素是温度对晶体管参数的影响,称为温漂。

)(3)温漂:环境温度每变化1℃,将放大电路输出端出现的漂移电压oU '∆ 折算到输入端,用这个折算到输入端的漂移电压数值表示零漂的大小,用i U '∆表示。

(常常认为,零漂就是温漂。

)放大电路的级数越多,放大倍数越大,则零漂电压逐级放大,就使零漂越严重,有时会将输入信号淹没。

那么,第一级零漂对输出端的总零漂来说,占主要地位。

2、抑制温度漂移的措施:① 在电路中引入直流负反馈。

(如第2章介绍的分压式偏置电路中的E R 就是一个直流负反馈。

)② 采用特性相同的管子,使它们的温漂相互抵消,构成差动放大电路,至于直接耦合多级放大电路的输入端。

(在直接耦合放大电路中抑制零点漂移最有效的电路结构是差动放大电路。

)4.1.2 典型差动放大电路1、电路结构与静态工作情况 (图4-1为典型的差动放大电路)将两个电路结构、参数均相同的单管放大电路组合在一起,就成为差动放大电路的基本形式。

两管射极均通过电阻E R 与负电源串联之后接地。

(1)差动放大电路的结构特点:① 由两个结构、参数左右对称的共射放大器组成;② 它有两个输入端a 和b ,存在两个输入信号1i u 、2i u ;③ 它有两个输出端,有单端输出(从任意一个集电极输出)、双端输出(从两个集电极之间输出)两种方式; ④ EE U 为负电源,确保1V 、2V 工作在放大状态。

抑制电路零点漂移的常用措施

抑制电路零点漂移的常用措施

抑制电路零点漂移的常用措施
摘要: 电压不漂移,应该掌握这3 种抑制零点漂移的常用措施产生零点漂移的原因很多,任何元件参数的变化,都将造成输出电压漂移。

实践证明,温度变化是产生零点漂移的主要原因,也是最难克服的因素,这是由于半导体...
电压不漂移,应该掌握这3 种抑制零点漂移的常用措施
产生零点漂移的原因很多,任何元件参数的变化,都将造成输出电压漂移。

实践证明,温度变化是产生零点漂移的主要原因,也是最难克服的因素,这是由于半导体元器件的导电性对温度非常敏感,而温度又很难维持恒定。

当环境温度变化时,将引起晶体管参数的变化,从而使放大电路的静态工作点发生变化,而且由于级间耦合采用直接耦合方式,这种变化将逐级放大和传递,最后导致输出端的电压发生漂移。

直接耦合放大电路级数愈多,放大倍数愈大,则零点漂移愈严重,并且在各级产生的零点漂移中,第一级产生零点漂移影响最大,为此减小零点漂移的关键是改善放大电路第一级的性能。

在实际电路中,根据具体情况可采用不同的措施抑制零点漂移。

常用的措施有下面几种:
1、选用高质量的硅管
硅管的Icbo 要比锗管小好几个数量级,因此目前高质量的直流放大电路几乎都采用硅管。

另外管子的制造工艺也很重要,即使同一种类型的管子,。

抑制零点漂移

抑制零点漂移

0 引言直接耦合是级与级连接方式中最简单的,就是将后级的输入与前级输出直接连接在一起,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接连接的耦合方式称为直接耦合。

另外直接耦合放大电路既能对交流信号进行放大,也可以放大变化缓慢的信号;并且由于电路中没有大容量电容,所以易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路。

由于电子工业的飞速发展,使集成放大电路的性能越来越好,种类越来越多,价格也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的使用越来越广泛。

除此之外很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢的非周期电信号,这类信号还不足以驱动负载,必须经过放大。

因这类信号不能通过耦合电容逐级传递,所以,要放大这类信号,采用阻容耦合放大电路显然是不行的,必须采用直接耦合放大电路。

但是各级之间采用了直接耦合的联接方式后却出现前后级之间静态工作点相互影响及零点漂移的问题,在此主要分析零点漂移的产生原因,并寻找解决的办法。

1 直接耦合放大电路的特点当多级放大电路需要放大频率极低的信号,甚至直流信号时,级间采用阻容耦合和变压器耦合都不适用,必须采用如图1所示的直接耦合方式。

图1中的阻容耦合方式只用一只电容器就将两级放大电路连接起来,方式简单。

耦合电容器具有隔直通交作用。

根据信号频率的高低选取电容器的电容量,使容抗很小,就能顺利传送交流信号;电容器的隔直作用,使各级放大电路的静态工作点各自独立,互不影响,只要各级静态工作点比较稳定,整个放大电路工作就比较稳定。

所以阻容耦合放大电路应用十分广泛。

但是,在各种自动控制系统和一些测量仪表中,传递信号多数是变化极为缓慢的、非周期的信号,甚至为直流信号。

例如,水轮发电机组的转速,发电机的端电压,变压器的油温,水电站前池的水位等变化是缓慢的,要实现对这些缓慢变化的物理量的测量和自动控制,必须将这些物理量转变为电信号(即模拟信号),由于这些电信号不仅是缓变的,而且是微弱的,因此必须进行放大。

[讲解]直接耦合电路与零点漂移

[讲解]直接耦合电路与零点漂移

教案《一》2、分析电路图:3、特点:(P78)4、改进电路图:(P76、图3-2 a、b)增加Re2和稳压管Dz三、零点漂移1、概念:P76(写到黑板上)2、特点:没有输入,但有输出(Ui=0,U0≠0)3、产生零漂原因:①电源电压波动②电路元器件老化③温度四、零点漂移对电路的影响:(P76)五、零点漂移的抑制1、选用高稳定性的元器件;2、电路元件在安装前,要经过认真筛选和老化处理;3、采用稳定性高的稳压电源,减少电源电压波动的影响;4、采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大器的变化;5、利用两只特性相同的三极管接成差分放大电路。

《春雨的色彩》说课稿00一、教材内容分析:春天里万物复苏,百花争艳、绿草如荫、一派迷人的景色。

《春雨的色彩》意境优美,散文诗中绵绵的春雨,屋檐下叽叽喳喳的小鸟,万紫千红的大地,给人以美的陶冶和享受,与此同时启发幼儿通过简洁优美的语言以及相应的情景对话练习感受春天的勃勃生机。

激发幼儿热爱大自然的情感,启发幼儿观察、发现自然界的变化,感知春的意韵,并尝试运用多种方法把春雨的色彩表现出来,以此来表达自己的情感体验。

二、幼儿情况分析:中班下学期的幼儿探究、分析、观察能力有了一定的发展,并且孩子们充满了好奇心和强烈的探究欲,能主动地去探究周围和环境的变化,并且能根据变化运用自己的表达方式将感知到的变化加以表现。

同时这个时期的幼儿的语言表达能力及审美能力有一定的发展,孩子们在平时的活动中也积累了许多有关绘画方面的经验在活动展示出来。

三、活动目标:教育活动的目标是教育活动的起点和归宿,对教育活动起着主导作用,我根据中班幼儿的实际情况制定了一下活动目标:1、情感态度目标:引导幼儿感受散文诗的意境美。

2、能力目标:发展幼儿的审美能力和想象力。

3、认知目标:帮助幼儿在理解散文的基础上感受春天的生机,知道春雨对万物生长的作用。

四、活动的重点和难点:重点是:引导幼儿份角色朗诵小动物的对话,感受散文诗的优美,进而丰富词汇、发展幼儿的观察能力、思维和语言表达能力。

--直接耦合放大电路资料

--直接耦合放大电路资料

iS1
iS2
I
+VDD
Rg uI2
场效应管组成的 差分放大电路可以获 得较大的输入电阻, 也有四种接法,分析 方法与晶体管组成的 差分放大电路相同。
-VSS
例题1:已知Rb=1KΩ,Rc=10 KΩ,RL=5.1 KΩ,VCC=12V, VEE=6V,晶体管的β=100,rbe= 2KΩ。 (1)为使T1管和T2管的发射极静态电流均为0.5mA, Re的取值应为多少?T1管和T2管的管压降等于多少?
uI -
RL uo -
Rb
T1
T2
Re - VEE
T1
+Vcc
Rc
+VCC Rc
①静态分析
UCQ1
UCQ2
VCC
RL RL RC
VCC
RC RC // RL
Rb
T1
Rb
T2
I EQ
VEE UBEQ 2Re
IBQ (1IEQ)
UCEQ1 UCQ1 U EQ1 VCC ICQ RC U BEQ
UCQ1
Rc
RL RL
VCC
ICQ ( Rc
//
RL )
2.36V
uo uo UCEQ 0.64V
+ VCC
Rc1
RL
Rc2
Au
1 2
Rc // RL Rb rbe
56
+
uI
uo Ad
11.4mV
uId
-
uC1 uI1 Rb1
Ti1C+1uod
i-C2
T2
uC2 Rb2
iB1 iE1
(3)共模放大倍数(描述抑制温度漂移的能力)

直接耦合多级放大电路的零点漂移

直接耦合多级放大电路的零点漂移

1 直接耦合多级放大电路的零点漂移多级放大电路的耦合方式为了获得足够高的增益或满足输入电阻、输出电阻的特殊要求,实用的放大电路通常由几级基本放大单元级联而成,构成多级放大电路。

各级之间的连接方式称为耦合方式。

常用的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合三种.直接耦合多级放大电路的特点直接耦合也称为直流耦合。

其优缺点如下:优点:(1)信号传输通路没有电抗元件,可以放大直流及缓慢变化的信号;(2)体积小,便于集成。

缺点:(1)各级之间静态工作点相互影响;(2)存在较严重的零点漂移问题。

图1是一个3级直接耦合放大电路。

根据各级输入输出所处的电极,可以判断出第一、二级是共发射极组态,第三级是共集电极组态。

零点漂移如果将直接耦合放大电路的输入端短路,其输出端应有一固定的直流电压,即静态输出电压。

但实际上输出电压将随着时间的推移,偏离初始值而缓慢地随机波动,这种现象称为零点漂移,简称零漂。

零漂实际上就是静态工作点的漂移。

零漂产生的主要原因(1)温度的变化。

由温度对放大电路工作点影响一节我们知道,温度的变化最终都将导致BJT的集电极电流I C的变化,从而使静态工作点发生变化,使输出产生漂移。

因此,零漂有时也称为温漂。

(2)电源电压波动。

电源电压的波动,也将引起静态工作点的波动,而产生零点漂移。

分析零点漂移应注意的几个问题(1)只有在直接耦合放大电路中,前级的零点漂移才能被逐级放大,并最终传送出。

(2)第一级的漂移影响最大,对放大电路的总漂移起着决定性作用。

(3)当漂移电压的大小可以与有效信号电压相比时,将“淹没”有效信号。

2 严重时甚至使后级放大电路进入饱和或截止状态,而无法正常工作。

抑制零点漂移一般措施(1)用非线性元件进行温度补偿;(2)采用调制解调方式。

如“斩波稳零放大器”;(3)采用差分式放大电路。

目前,第三种方式以其简单,经济,抑制零漂能力强等特点而广泛采用。

抑制零点漂移的原理3 在图1差分式放大电路中单端输出时温度变化→两管集电极电流以及相应的集电极电压相同的变化→在电路完全对称的情况下,双端输出 (两集电极间)的电压可以始终保持为零→抑制了零点漂移尽管在实际情况下,要做到两管电路完全对称是比较困难的,但输出漂移电压仍将大大减小。

集成运放、反馈、集成三端稳压电压题库

集成运放、反馈、集成三端稳压电压题库

项目五试题库一、填空题1.集成运放的两个输入端分别为输入端和输入端,前者的极性与输出端,后者的极性与输出端。

2.当理想运放不论工作在线性区还是工作在非线性区时,它的两个输入端的电位相等,这种现象称为。

3.当理想运放不论工作在线性区还是工作在非线性区时它的两个输入端电流均为零,这种现象称为。

4.理想集成运放的放大倍数为,输入电阻为,输出电阻为,共模抑制比为。

5.常见可调三端稳压器有:输出电压的CWll7、CW217、CW317系列;输出电压的CW337和CW137系列。

6.常见的固定输出的三端稳压器有:输出电压的78**系列和输出电压的79**系列。

7.W7806表示稳定输出电压为,W7912表示稳定输出电压为。

8.将放大电路信号输出量的一部分或全部按一定方式馈送回到输入端,与输入量信叠加比较后送入放大电路,称为。

9.当放大器的输入信号为零时,输出信号不为零而上下漂动的现象,称为。

10.大小相等、极性相反的信号称为;而大小相等、极性相同的信号称为。

11.共模抑制比是指放大器对与对之比,用表示。

12.CW317L是国产民用品,输出电压,电流大小为A。

13.CW337是国产民用品,输出电压,电流大小为A。

14.理想集成运放的A ud=,K CMR=。

15.理想集成运放的开环差模输入电阻ri=,开环差模输出电阻ro=。

16.电压比较器中集成运放工作在非线性区时,输出电压Uo只有或两种的状态。

17.集成运放工作在线性区的条件是___________ 。

18.集成运放在输入电压为零的情况下,存在一定的输出电压,这种现象称为_________。

19.反相比例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路,而同相比例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路。

20.比例运算电路的比例系数大于1,而比例运算电路的比例系数小于0。

(填同相或反相)21.比例运算电路可实现A u>1的放大器。

(填同相或反相)22.比例运算电路可实现A u<0的放大器。

直接耦合放大电路

直接耦合放大电路

Ad
Rb
2
rb e(1 )
RW
2
Ri 2Rbrbe(1)R 2W
RO 2RC
2. 用恒流源电路取代Re,构成
3. 恒流源型差分放大电路
AcuO c
(Rc//RL)
uIc Rbrbe 2(1)Re
KCMRAd Rbrbe2(1)Re
Ac
2(Rbrb)e
Re为无穷大时,Ac为0,KCMR为无穷大。
电路参数理想对称
T1与T2的特性相同
R b1 R b2 R b
R c1 R c2 R c
1 2
r r r be 1
be 2
be
1. 静态分析
IR eIE1Q IE2 Q 2 IEQ
IB R b Q U B E 2 IQ ER Q e V EE
IEQVEEUBEQ
2Re
IBQ IEQ
A c u O c
(R c//R L ) 0
u Ic R brbe 2 (1)R e
K CM R Ad Rbrbe 2(1 )R e
Ac
2(Rbrb)e
四、改进型差分放大电路
为了使差分放大电路的性能更好,对共模信号的抑制能 力更强,对差模信号的放大能力更大。 1. 加条令电位器
(Rc // RL)
IEQVEEUBEQ 2Re
但是,在同样的静态工作电流下,增大Re 势必是要求更 高的VEE。另外Re大,不易集成。
所以我们希望在e的元件具有对直流电阻较小,对交流电 阻很大的特点。恒流源具有此功能。
2. 用恒流源电路取代Re,构成 3. 恒流源型差分放大电路
静态分析:
I 2 IB 3
UB3 R2 VEE R1R2

直接耦合的零漂和电位匹配问题

直接耦合的零漂和电位匹配问题
直接耦合的零点漂移:逐级被放大,初级的零点漂移对输
出影响最大,因为其增益最大。
抑制零点漂移的方法:
(1)温度补偿;(2)采用差分放大电路;(3)引入直流负反馈.
111/131 直接耦合需要注意的两个问题:
2)级间直流电位匹配问题
在三极管放大情况下, VB1 VC1 VB2 VC2 ......
集电极电压逐级增高,减小了信号的动态范围。
+VCC
RB1
RC1
RB2
RC2 Co
Ci
T1
T2
NPN管
+
NPN管
Rs +
R E2
RL
uo
us
-
-
直接耦合放大电路
112/131
Rs + us
如何解决? -
RB1
RC1
Ci
T1Biblioteka NPN管解决办法: NPN和PNP 放大电路交替使用。
VB1 VC1 VB2 VB2 VC2 ......
直接耦合的零漂和电位匹配问题
11直0/1接31耦合需要注意的两个问题:
1)零点漂移问题 零点漂移现象: 在直接耦合的放大电路中,输入为零,而
输出电压却缓慢变化的现象,称为零点漂移现象。
零点漂移产生的原因:电源电压不稳定、器件老化、温度
变化。对于电源电压稳定、器件经过老化处理的电路,温度变 化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要 原因,因此零点漂移也称为温度漂移,简称温漂。
RB2
RC2
+VCC Co
T2
NPN管
+
R E2
RL
uo
-
制作单位:北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组

直接耦合放大电路中零点漂移的有效抑制

直接耦合放大电路中零点漂移的有效抑制

直接耦合放大电路中零点漂移的有效抑制李新【摘要】电子电路中放大的一般是非常微弱的信号,因此需要用多级放大电路。

多级集成放大电路多采用直接耦合方式,而零点漂移是直接耦合放大电路存在的最突出的问题。

采用差动放大电路是抑制零点漂移最有效的方法。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2012(000)025【总页数】1页(P37-37)【关键词】直接耦合;零点漂移;差动放大电路;有效抑制【作者】李新【作者单位】河南工业贸易职业学院,河南郑州450000【正文语种】中文【中图分类】TN720.2在电子电路的实际应用中,输入信号常为毫伏级或微伏级,而BJT单级放大电路的放大倍数一般只有几十倍左右,其输出电压和功率不能满足负载要求,因此人们常常把若干个单级放大电路连接起来组成多级放大电路。

多级放大电路通常有三种耦合方式:阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。

由于阻容耦合和变压器耦合不能放大变化缓慢的信号和直流信号,而在工业测量、自动控制等许多领域需要放大的信号往往是变化缓慢的信号,甚至是直流信号,所以只能采用直接耦合方式。

另外近年来集成电路的应用越来越广泛,而电容和变压器由于体积大,不便于制作在集成电路内部,所以集成电路多采用直接耦合方式。

直接耦合是将后级的输入与前级的输出直接连接在一起的耦合方式。

由于各级直接连接在一起,因此容易出现前后级之间静态工作点相互影响、电平移动及零点漂移的问题。

而零点漂移是直接耦合放大电路存在的最突出的问题。

所谓零点漂移是指放大电路在没有输入信号时,输出端有无规则的、变化缓慢的输出电压的现象。

零点漂移所产生的零漂电压实际上是一个虚假信号,它与真实信号共存于电路中,因而真假混淆。

特别是如果在第一级产生比较严重的漂移,它与输入真信号都以同样的放大倍数传递到输出端,其漂移量就会完全掩盖真信号,放大器无法正常工作。

产生零点漂移的原因很多,如电源电压的波动、电路元件参数和晶体管特性变化、温度变化等。

3对零点漂移的抑制作用

3对零点漂移的抑制作用
任务三 集成运放的线性运用
3.1 零点漂移 3.2 差动放大电路 3.3 集成运算放大器 3.4 基本运算电路
小结
任务三 集成运放的线性运用
3.1 零点漂移
把没有输入信号时输出端的直流电压(静态工作点电压) 作为参考电压,称之为“零点”。
若将直接耦合放大器的输入端短路(ui=0),输出电压
往往偏离初始静态值,出现了缓慢的、无规则的漂移,这种 现象称为零点漂移。
任务三 集成运放的线性运用
+ VCC
RC
uoc
RC
VT1
VT2
uic
ui1
Re
ui2
- VEE
图3.6 共模输入等效电路
任务三 集成运放的线性运用
由图可得:
uic ui1 ui2
(3.4)
在放大器两输入端输入的信号大小不等时,可将其 分解为差模信号和共模信号。
任务三 集成运放的线性运用
两管集电极电流ICQ1、ICQ2的变化是相同的,两管集
电极电压的变化也是相同的,所以其输出电压为零, 输出电压没有漂移。
任务三 集成运放的线性运用
其过程可以表示为:
T↑
IC1↑
UC1↓
ΔUC1=ΔUC2 Uo=UC1-UC2=0
IC2↑
UC2↓
由此可以看出,差动放大电路是利用电路的对称性来抑 制零点漂移的。
RL
RC
ic1 ib1 VT1 uod1
uod
ic2
uod2
VT2 ib2
uid1= uid
uid
2
ie1
ie2
uid2=- uid 2来自图3.图7 4差.7模差输模入输入时时的的交交流流通通路路

如何抑制直接耦合放大电路中零点漂移

如何抑制直接耦合放大电路中零点漂移

如何抑制直接耦合放大电路中零点漂移0 引言直接耦合是级与级连接方式中最简单的,就是将后级的输入与前级输出直接连接在一起,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接连接的耦合方式称为直接耦合。

另外直接耦合放大电路既能对交流信号进行放大,也可以放大变化缓慢的信号;并且由于电路中没有大容量电容,所以易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路。

由于电子工业的飞速发展,使集成放大电路的性能越来越好,种类越来越多,价格也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的使用越来越广泛。

除此之外很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢的非周期电信号,这类信号还不足以驱动负载,必须经过放大。

因这类信号不能通过耦合电容逐级传递,所以,要放大这类信号,采用阻容耦合放大电路显然是不行的,必须采用直接耦合放大电路。

但是各级之间采用了直接耦合的联接方式后却出现前后级之间静态工作点相互影响及零点漂移的问题,在此主要分析零点漂移的产生原因,并寻找解决的办法。

1 直接耦合放大电路的特点当多级放大电路需要放大频率极低的信号,甚至直流信号时,级间采用阻容耦合和变压器耦合都不适用,必须采用的直接耦合方式。

图1中的阻容耦合方式只用一只电容器就将两级放大电路连接起来,方式简单。

耦合电容器具有隔直通交作用。

根据信号频率的高低选取电容器的电容量,使容抗很小,就能顺利传送交流信号;电容器的隔直作用,使各级放大电路的静态工作点各自独立,互不影响,只要各级静态工作点比较稳定,整个放大电路工作就比较稳定。

所以阻容耦合放大电路应用十分广泛。

但是,在各种自动控制系统和一些测量仪表中,传递信号多数是变化极为缓慢的、非周期的信号,甚至为直流信号。

例如,水轮发电机组的转速,发电机的端电压,变压器的油温,水电站前池的水位等变化是缓慢的,要实现对这些缓慢变化的物理量的测量和自动控制,必须将这些物理量转变为电信号(即模拟信号),由于这些电信号不仅是缓变的,而且是微弱的,因此必须进行放大。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

如何抑制直接耦合放大电路中零点漂移
0 引言
直接耦合是级与级连接方式中最简单的,就是将后级的输入与前级输出直接连接在一起,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接连接的耦合方式称为直接耦合。

另外直接耦合放大电路既能对交流信号进行放大,也可以放大变化缓慢的信号;并且由于电路中没有大容量电容,所以易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路。

由于电子工业的飞速发展,使集成放大电路的性能越来越好,种类越来越多,价格也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的使用越来越广泛。

除此之外很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢的非周期电信号,这类信号还不足以驱动负载,必须经过放大。

因这类信号不能通过耦合电容逐级传递,所以,要放大这类信号,采用阻容耦合放大电路显然是不行的,必须采用直接耦合放大电路。

但是各级之间采用了直接耦合的联接方式后却出现前后级之间静态工作点相互影响及零点漂移的问题,在此主要分析零点漂移的产生原因,并寻找解决的办法。

1 直接耦合放大电路的特点
当多级放大电路需要放大频率极低的信号,甚至直流信号时,级间采用阻容耦合和变压器耦合都不适用,必须采用的直接耦合方式。

图1中的阻容耦合方式只用一只电容器就将两级放大电路连接起来,方式简单。

耦合电容器具有隔直通交作用。

根据信号频率的高低选取电容器的电容量,使容抗很小,就能顺利传送交流信号;电容器的隔直作用,使各级放大电路的静态工作点各自独立,互不影响,只要各级静态工作点比较稳定,整个放大电路工作就比较稳定。

所以阻容耦合放大电路应用十分广泛。

但是,在各种自动控制系统和一些测量仪表中,传递信号多数是变化极为缓慢的、非周期的信号,甚至为直流信号。

例如,水轮发电机组的转速,发电机的端电压,变压器的油温,水电站前池的水位等变化是缓慢的,要实现对这些缓慢变化的物理量的测量和自动控制,必须将这些物理量转变为电信号(即模拟信号),由于这些电信号不仅是缓变的,而且是微弱的,因此必须进行放大。

缓变信号包含的频率极低,用电容耦合,电容量必须很大,这样的电容器难以制作,不仅成本高、体积大,而且性能也差,是不现实的。

人们自然会想到直接用导线将两级放大电路连接起来,这样再低频率的信号,乃至直流信号就能顺利通过,这就是的直接耦合方式。

直接耦合放大电路既能放大交流信号,又能放大缓变信号和直流信号(所以在一些书中称其为直流放大电路),它的频率特性的下限频率为零,在自动控制系统和电子仪表中获得广泛应用。

2 直接耦合放大电路的特殊问题&mdash;&mdash;零点漂移
零点漂移是直接耦合放大电路存在的一个特殊问题。

所谓零点漂移的是指放大电路在输入端短路(即没有输入信号输入时)用灵敏的直流表测量输出端,也会有变化缓慢的输出电压产生,称为零点漂移现象,。

零点漂移的信号会在各级放大的电路间传递,经过多级放大后,在输出端成为较大的信号,如果有用信号较弱,存在零点漂移现象的直接耦合放大电路中,漂移电压和有效信号电压混杂在一起被逐级放大,当漂移电压大小可以和有效信号电压相比时,是很难在输出端分辨出有效信号的电压;在漂移现象严重的情况下,往往会使有效信号&ldquo;淹没&rdquo;,使放大电路不能正常工作。

因此,必须找出产生零漂的原因和抑制零漂的方法。

3 零点漂移产生的原因
产生零点漂移的原因很多,主要有3个方面:一是电源电压的波动,将造成输出电压漂
移;二是电路元件的老化,也将造成输出电压的漂移;三是半导体器件随温度变化而产生变化,也将造成输出电压的漂移。

前两个因素造成零点漂移较小,实践证明,温度变化是产生零点漂移的主要原因,也是最难克服的因素,这是由于半导体器件的导电性对温度非常敏感,而温度又很难维持恒定造成的。

当环境温度变化时,将引起晶体管参数VBE,&beta;,ICBO 的变化,从而使放大电路的静态工作点发生变化,而且由于级间耦合采用直接耦合方式,这种变化将逐级放大和传递,最后导致输出端的电压发生漂移。

直接耦合放大电路的级数愈多,放大倍数愈大,则零点漂移愈严重,并且在各级产生的零点漂移中,第l级产生零点漂移影响最大,因此,减小零点漂移的关键是改善放大电路第1级的性能。

4 抑制零点漂移的措施
抑制零点漂移的措施具体有以下几种:
(1)选用高质量的硅管硅管的ICBO要比锗管小好几个数量级,因此目前高质量的直流放大电路几乎都采用硅管。

另外晶体管的制造工艺也很重要,即使是同一种类型的晶体管,如工艺不够严格,半导体表面不干净,将会使漂移程度增加。

所以必须严格挑选合格的半导体器件。

(2)在电路中引入直流负反馈,稳定静态工作点。

(3)采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化。

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。

此方法简单实用,但效果不尽理想,适用于对温漂要求不高的电路。

(4)采用调制手段,调制是指将直流变化量转换为其他形式的变化量(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,再设法将放大了的信号还原为直流成份的变化。

这种方式电路结构复杂、成本高、频率特性差。

实现这种方法成本投入较高。

(5)受温度补偿法的启发,人们利用2只型号和特性都相同的晶体管来进行补偿,收到了较好的抑制零点漂移的效果,这就是差动放大电路。

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。

在直接耦合放大电路中,抑制零点漂移最有效地方法是采用差动式放大电路。

4.1 差动放大电路抑制零点漂移的原理
差动放大电路又叫差分电路,他不仅能有效地放大直流信号,而且还能有效的减小由于电源波动和晶体管随温度变化而引起的零点漂移,因而获得广泛的应用,特别是大量地应用于集成运放电路,其常被用作多级放大器的前置级。

基本差动式放大器。

图中VT1,VT2是特性相同的晶体管,电路对称,参数也对称。

如:VBE1=VBE2,RCl=RC2=RC,Bl=RB2=RB,&beta;1=&beta;2=&beta;。

电路有2个输入端和2个输出端。

因左右2个放大电路完全对称,所以在没有信号情况下,即输入信号UI=0时,Uo1=Uo2,因此输出电压Uo=0,即表明差分放大器具有零输入时零输出的特点。

当温度变化时,左右两个管子的输出电压Uo1,Uo2都要发生变动,但由于电路对称,两管的输出变化量(即每管的零漂)相同,即△Uo1=△Uo2,则Uo=O,可见利用两管的零漂在输出端相抵消,从而有效地抑制了零点漂移。

的差动放大电路所以能抑制零点漂移,是由于电路的对称性。

但是此电路存在缺陷:完全对称的理想情况并不存在;所以单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移是有限度的。

上述差动电路的每个管的集电极电位的漂移并末受到抑制,如果采用单端输出(输出电压从一个管的集电极与&ldquo;地&rdquo;之间取出),漂移根本无法抑制。

为此,常采用图4所示的典型差动放大电路。

4.2 典型差动放大电路结构及抑制零点漂移的原理
典型差动放大电路,与最简单的差动放大电路相比,该电路增加了调零电位器RP、发射极公共电阻RE和负电源UEE。

下面分析电路抑制零点漂移的原理、发射极公共电阻RE(可以认为调零电位器RP是RE的一部分)和负电源EE的作用。

电路中RE的主要作用是稳定电路的静态工作点,从而限制每个管子的漂移范围,进一步减小零点漂移。

例如当温度升高使IC1和IC2均增加时,则有如图5的抑制漂移的过程。

可见,由于RE的电流负反馈作用,其结果使集电极电位基本不变,减小了输出端的漂移量。

反馈电阻RE可以抑制共模信号,对差模信号不起作用。

零点漂移属于共模信号,所以使每个管子的漂移又得到了一定程度的抑制。

显然,RE的阻值取得大些,电流负反馈作用就强些,稳流效果会更好些,因而抑制每个管子的漂移作用就愈显著。

射极负电源UEE的作用:由于各种原因引起两管的集电极电流、集电极电位产生同相的漂移时(如:2个输入信号都含有共模信号分量或50 Hz交流的共模干扰信号等),那么RE对它们都具有电流负反馈作用,使每管的漂移都受到了削弱,这样就进一步增强了差动电路抑制漂移和抑制相位相同信号的能力。

虽然,RE愈大,抑制零点漂移的作用愈显著;但是,在UCC一定时,过大的RE会使集电极电流过小,会影响静态工作点和电压放大倍数。

为此,接入负电源UEE来抵偿RE两端的直流压降,则发射极点位近似为零,获得合适的静态工作点。

电阻RP的作用:电位器RP是调平衡用的,又称调零电位器。

因为电路不会完全对称,当输入电压为零(将两输入端都接&ldquo;地&rdquo;)时,输出电压不一定等于零。

这时可以通过调节RP来改变两管的初始工作状态,从而使输出电压为零。

但RP对相位相反的信号将起负反馈作用,因此阻值不宜过大,一般RP值取在几十欧姆到几百欧姆之间。

5 结语
由以上分析可知,典型差动放大电路既可利用电路的对称性、采用双端输出的方式抑制零点漂移;又可利用发射极公共电阻RE的作用抑制每个三极管的零点漂移、稳定静态工作点。

因此,这种典型差动放大电路即使是采用单端输出,其零点漂移也能得到有效地抑制。

所以这种电路得到了广泛的应用。

相关文档
最新文档