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直流放大器能放大交流信号吗,直流放大器

发布时间:2023-11-27 19:02:30编辑:温柔的背包来源:

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直流放大器能放大交流信号吗,直流放大器

直流放大器直流放大器放大随时间变化极其缓慢的直流信号或交流信号。各级必须通过等压线或电阻等可以通过直流的元件连接,因此也称为直接耦合放大器。 1、 单端直流放大器(1) 单端直流放大器的两个主要共同特征。当几级直流放大器直接耦合时,静态工作点会相互影响。要保证放大区正常工作,必须解决这些问题。电平间直流配置的问题是在放大电路中添加电平配置元件,但又不造成太大的信号损失。第三个问题是直接耦合放大器。即使输入端短路,输出电压也会随机波动。这称为零点漂移。而且级数越多,放大倍数越大,零点漂移现象就越严重。 (2) 几种常用的电平配置电路单端直流放大器需要一个正角来设置级间直流电平。图5.2-13A电路采用电阻RO2提高第二级发射极电位和V1集电极电位,使两管工作在放大区。图5.2-13B中的电路是同类型晶体管的直接耦合放大器。接地设置RO1、RO2实现前、后级直流电平的配置;图5.2-13C中的电路使用V4和V5二极管进行电平配置。如果前级的输出电压与后级的输入法电压相差较大,可以采用硅稳压管稳压来代替硅二极管的作用,V4起保护作用;图5.2-13D是PNP-NPN管直接耦合放大器。这种连接方法可以非常方便地利用PNP 和NPN 管类型的互补特性。地面前后级均能获得满意的工作点。 V1的输出电路为V3的输入电流,可以更好地实现级间电平配置,且信号不衰减。 (3)零点漂移1)单管放大器零点漂移的估计为了找到抑制零点漂移的有效方法,有必要了解其原因。晶体管是对温度变化非常敏感的器件。当温度变化时,晶体管参数发生变化,导致输出电压漂移。由温度引起的漂移称为温度漂移。下面给出了温度变化时单管放大器总输入漂移电压与输出漂移电压的定量关系。图5.2-14是计算单管放大器温度漂移的电路。总输入漂移电压是以下三部分的总和。放大器的温度漂移由三项组成。由于硅管的反向和电流比锗管小得多,所以最后一项可以忽略。因此,直流放大器无一例外地采用硅管。 2)为减小输出零点漂移,直流放大器中可采用二极管、稳压管、热敏电阻等温度敏感元件来补偿晶体管的温度漂移。然而,由于这些温度敏感元件的温度特性与晶体管的温度特性并不总是完全一致,很难实现相同的结和泄漏。因此,补偿的温度范围非常有限。此外,人们还发现,具有基本相同温度特性的一个晶体管可以用来抵消另一个晶体管。只有晶体管的温度漂移才能得到理想的补偿,这就是差分放大。 2、 差分放大器(1)零漂抑制原理图5.2-15所示为典型的差分放大器电路。其电路结构的特点是高度对称,这是抑制零漂的重要条件之一;同时电路中设置了发射极公共电阻RO,对零漂有很强的负反馈作用。由于电路的对称性,IC1Q=IC2Q,IC1Q=IC2Q=ICQ2,流过发射极电阻RW的静态电流为两管电流之和,限制为单管电流的两倍: IRO=2IOQ。当温度或电源电压发生变化时,电流也会随之变化,从而产生温度漂移,因此会发生以下过程。

从上述过程可以看出,RO的负反馈作用使集电极电流在温度变化时几乎保持稳定,从而抑制了单端输出的漂移。 RO越大,负反馈越强,抑制漂移的能力越强。原因是流经RO两管的信号电流大小相等且方向相反,所以RO对信号没有负反馈作用,所以RO的值可以很大(一般为几千欧到几百千欧),这有利于漂移。抑制作用较强。上述分析指出,差分电路中的负反馈大大降低了单端输出漂移。再加上电路的对称性,使得两端本来就很小的漂移电压进一步抵消,总的输出漂移电压更小。 (2)差分放大器的各种典型电路及性能指标计算。表5.2-11给出了差分放大器的各种典型电路及其性能指标计算公式。 (3) 差分放大器的失调和温度漂移1) 差分放大器的失调差分电路一般要求当输入为零时,输出也必须为零。但由于器件和其他电路参数不能完全对称,所以不能做到零输入时输出不为零时整晚出现“零输入”和“零输出”的现象,就是微分的“偏移”放大器。造成失调的根本原因在于电路的不对称性。暂时忽略电阻RO的不对称性。国家负责电阻器的选型。很容易实现对称,因此常分析不平衡的主要原因是晶体管参数的不对称。 1) 失调电压的定义。当忽略电阻RO的不对称性时,差分电路的两管UBA之间的差值称为失调电压,用UO2表示。 UO2=UBA1-UBA22) 偏置电流的定义。如果两管的B存在差异,相同的IB会造成偏移,即两管的IO不同。反之,如果将IC调整为相同值,但由于B不同,则要求两管子的输入电流IB不同。 IB 的这种不对称性通常称为偏置电流,用IOA 表示。上述分析表明,不平衡主要是由于UO2、LOA的不对称性影响电流LC,导致在“零输入”时无法实现“零输出”。因此,必须在微分电路中加入“调零元件”,人为地保证实现“零输入”时的“零输出”。图5.2-16给出了几种常用的调零电路。调零电路图A、B、C分别调节集电极电阻、发射极反馈电阻、发射极直流电阻,以补偿由于管子参数不对称造成的不平衡。 (2)差分放大器的温度漂移。失调引起的零偏现象随温度变化而变化,且失调的温度漂移是随机的,一般难以消除。在实际应用中,失调的温度漂移必须小于整个温度范围内的精度要求。失调温度漂移包括以下两部分。从上面的分析可以看出,为了降低差分管的失调电压和失调电流,必须选择管子和电路参数。

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