直接耦合多级放大电路的零点漂移

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1、6安徽理工大学电信学院2011/11/23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

2、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66安徽理工大学电信学院2011/11/23（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IC的变化，从而使静态工作点发

3、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。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

4、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66安徽理工大学电信学院2011/11/23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。单端输出时抑制零点漂移的作用也可以从另一方面来理解。由BJT的工作特性我们知道，温度升高时，集电极电流会增加。由于电路中Re的存在

5、，将对电路产生如下影响：66安徽理工大学电信学院2011/11/23直接耦合放大电路的特点直接耦合放大电路的特点    一般情况下，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。所谓直接耦合，就是将前一级的输出端直接接到后一级的输入端，如图7-1所示。  直接耦合放大电路与阻容耦合放大电路相比，具有以下特点：    ①

6、电路中只有晶体管和电阻，没有大电容，级与级之间是直接联结，便于集成化。    ②由于级间采用直接耦合，电路对于低频信号甚至直流信号都能放大。    ③前后级的静态工作点互不独立，相互影响。由图7-1可见，前级的集电极电位恒等于后级的基极电位，前级的集电极电阻RC1同时又是后级的基极偏流电阻，以致造成前后级的工作点互相影响，互相牵制。66安徽理工大学电信学院2011/11/23图7-1直接耦合两级放大电路    为使前后级静态工作点合适，工作正常，就必须瞻前顾后、通盘考虑。在图7-1所示的电路中，若三极管为硅管，则必存在UC

7、E1=UBE20.7V，这会造成整个放大器无法正常工作。为了使每一级都有合适的静态工作点，常用的方法是在后级发射极接入适当的电阻RE2或稳压管Dz，抬高后级发射极电位，以增大前级UE1电压的作用，如图7-2(a)、(b)所示。　图7-2抬高后级发射极电位的直接耦合放大电路    ④存在零点漂移现象。零点漂移是直接耦合放大电路存在的一个特殊问题。输入电压为零(ui=0)而输出电压(uo=0)不为零，且缓慢地、无规则地变化的现象，被称为零点漂移现象，如图7-3所示。66安徽理工大学电信学院2011/11/23图7-3零点漂移现

8、象    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电压的；在漂移现象严重的情况下，往往会使有效信号“淹没”，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。   在放大电路