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零点漂移的原理及处理方式,收藏

2020-07-03 11:28

放大电路输入信号为零(即没有交流电输入)时,由于温度变化、电源电压不稳定等因素的影响,静态工作点发生变化,并逐步放大和传输,导致电路输出端电压偏移的现象从原来的固定值上下移动。

当漂移电压大小可以和有效信号电压相比时,经过多级放大后,在输出端会变成一个较大的信号。在直接耦合放大电路中,如果有用信号较弱且存在零点漂移现象,则漂移电压和有效信号电压将逐步混合放大。

当漂移电压与有效信号电压相比较时,很难传输有效信号的电压。在出口处可分辨,当漂移严重时,有效信号常被淹没,放大电路不能正常工作。因此,有必要找出零点漂移产生的原因和抑制零点漂移的方法。

传感器零点漂移的成因:

1、电源电压的波动,将造成输出电压漂移;

2、电路元件的老化也会导致输出电压漂移;

3、半导体器件会随着温度的变化而变化,这也会导致输出电压漂移。

前两个因素导致零点漂移很小。实践证明,温度变化是造成这一现象的主要原因,也是最难克服的因素。这是因为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。

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集电结反向饱和电流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。

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关键字:零点漂移
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