一:零點漂移 |
零點漂移可描述為:輸入電壓為零,輸出電壓偏離零值的變化。它又被簡稱為:零漂 |
問題:零點漂移是怎樣形成的? |
答: 運算放大器均是採用直接耦合的方式,我們知道直接耦合式放大電路的各級的Q點是相互影響的,由於各級的放大作用,第一級的微弱變化,會使輸出級產生很大的變化。當輸入短路時(由於一些原因使輸入級的Q點發生微弱變化 象:溫度),輸出將隨時間緩慢變化,這樣就形成了零點漂移。 |
產生零漂的原因是:晶體三極體的參數受溫度的影響。解決零漂最有效的措施是:採用差動電路。 |
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二:差動放大電路 | |
1、差動放大電路的基本形式 如圖(1)所示 |
基本形式對電路的要求是:兩個電路的參數完全對稱兩個管子的溫度特性也完全對稱。 |
它的工作原理是:當輸入信號Ui=0時,則兩管的電流相等,兩管的集點極電位也相等,所以輸出電壓Uo=UC1-UC2 |
它的放大作用(輸入信號有兩種類型) | |
(1)共模信號及共模電壓的放大倍數 Auc |
共模信號---在差動放大管T1和T2的基極接入幅度相等、極性相同的信號。如圖(2)所示 |
Uoc為零。因此:。 |
於是差動電路對稱時,對共模信號的抑制能力強 | |
(2)差模信號及差模電壓放大倍數 Aud |
差模信號---在差動放大管T1和T2的基極分別加入幅度相等而極性相反的信號。如圖(3)所示 |
此時的兩管基極的信號為: 所以:,由此我們可以看出差動電路的差模電壓放大倍數等於單管電壓的放大倍數。 |
輸入端信號之差為0時,輸出為0;輸入端信號之差不為0時,就有輸出。這就被稱為差動放大電路. 基本差動電路存在如下問題: 電路難於絕對對稱,因此輸出仍然存在零漂;管子沒有採取消除零漂的措施,有時會使電路失去放大能力;它要對地輸出,此時的零漂與單管放大電路一樣。 為此我們要學習另一種差動放大電路------長尾式差動放大電路 | | 2:長尾式差動放大電路 下面我們來學習它的一些指標 | | (1)靜態工作點 靜態時,輸入短路,由於流過電阻Re的電流為IE1和IE2之和,且電路對稱,IE1=IE2, 因此: | (2)對共模信號的抑制作用 在這裡我們只學習共模信號對長尾電路中的Re的作用。由於是同向變化的,因此流過Re的共模信號電流是Ie1+Ie2=2Ie 它的共模放大倍數為: (用第二章學的方法求得) 由此式我們可以看出Re的接入,使每管的共模放大倍數下降了很多(對零漂具有很強的抑制作用) | (3)對差模信號的放大作用 e1-Ie2“虛地”。因此差模信號時,Re不產生影響。 由於Re對差模信號不產生影響,故雙端輸出的差模放大倍數仍為單管放大倍數: | (4)共模抑制比(CMRR) 我們一般用共模抑制比來衡量差動放大電路性能的優劣。CMRR定義如下: 它的值越大,表明電路對共模信號的抑制能力越好。 有時還用對數的形式表示共模抑制比,即:,其中 | (5)一般輸入信號情況 如果差動電路的輸入信號,即不是共模也不是差模信號時:我們要把輸入信號分解為一對共模信號和一對差模信號,它們共同作用在差動電路的輸入端。 | 例1:如右圖所示電路,已知差模增益為48dB,共模抑制比為67dB,Ui1=5V,Ui2=5.01V, 試求輸出電壓Uo 解:∵=48dB,∴Aud≈-251, 又∵CMR=67dB ∴CMRR≈2239 ∴Auc=Aud/CMRR≈0.11 | | 則輸出電壓為: | |