直接耦合放大电路基本电路图

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1、直 接 耦 合 放 大 电 路 基 本 电 路 图编 辑 ： Dz3w.Com 文 章 来 源 ： 网 络 我 们 无 意 侵 犯 您 的 权 益 ,如 有 侵 犯 请联 系 我 们 直 接 耦 合 放 大 电 路 基 本 电 路 图级 与 级 之 间 不 经 电 抗 元 件 而 直 接 连 接 的 方 式 ， 称 为 直 接 耦 合 。 能 够 放 大 变 化 缓 慢 的 信 号 ， 便 于 集 成 化 ， Q 点 相 互 影 响 ， 存 在 零 点 漂 移现 象 。输 入 为 零 ， 输 出 产 生 变 化 的 现 象 称 为 零 点 漂 移 .当 输 入 信 号 为 零 时 ， 前 级

2、由 温 度 变 化 所 引 起 的 电 流 、 电 位 的 变 化 会 逐 级 放 大 。Rc1 既 是 第 一 级 的 集 电 极 电 阻 ， 又 是 第 二 级 的 基 极 电 阻 .直 接 耦 合 放 大 器 特 点 及 零 点 漂 移 抑 制 问 题 分 析编 辑 ： Dz3w.Com 文 章 来 源 ： 网 络 我 们 无 意 侵 犯 您 的 权 益 ,如 有 侵 犯 请联 系 我 们 直 接 耦 合 放 大 器 特 点 及 零 点 漂 移 抑 制 问 题 分 析 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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、 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

9、 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 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

10、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 ， 如 图 2所 示 。 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

11、 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 “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 。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

12、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， ， 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

13、 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

14、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

15、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

16、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