多級(jí)放大電路溫度漂移以及如何抑制

在這篇文章中，小編將對(duì)多級(jí)放大電路的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、多級(jí)放大電路溫度漂移以及抑制

1.溫度漂移

多級(jí)放大電路的核心仍然是晶體管，晶體管屬于半導(dǎo)體元件，半導(dǎo)體材料本身的熱敏性使得溫度變化時(shí)，其參數(shù)“必然”發(fā)生變化。

所以在應(yīng)用中，溫度變化而導(dǎo)致的半導(dǎo)體元件參數(shù)的改變是零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的主要原因，因此，零點(diǎn)漂移也稱為溫度漂移，簡(jiǎn)稱溫漂。

對(duì)直接耦合多級(jí)放大電路進(jìn)行溫度掃描分析，設(shè)置溫度掃描參數(shù)為：起始溫度0℃，終止溫度100℃；掃描的點(diǎn)數(shù)為2點(diǎn)。得到如圖所示的溫度分析結(jié)果：

（1）交流輸入為零時(shí)的掃描結(jié)果。

可見，溫度升高100℃，在多級(jí)放大電路的輸出端產(chǎn)生約3nV的漂移電壓。

（2）交流輸入為5mV，1kHz零時(shí)的掃描結(jié)果。

從圖所示的溫度掃描分析特性曲線及參數(shù)中可以看出：

①多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)呈正溫度系數(shù)變化，

②當(dāng)溫度從0℃上升到100℃時(shí)，產(chǎn)生的最大輸出電壓偏差為

△V=(489.5-474)mV=15.5 mV

最大輸出電壓值大約升高了：

15.5mV/474mV≈3.3%

像這樣，溫度升高時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)升高，晶體管的電壓放大倍數(shù)增大，這部分額外增加的電壓是溫度變化引起的，理解為溫度漂移。

2. 抑制措施

(1)采用高質(zhì)量的硅晶體管，并對(duì)制造工藝嚴(yán)格要求；

(2)引入直流負(fù)反饋，對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定——后續(xù)將介紹反饋的類型、意義及引入方法；

(3)溫度補(bǔ)償，利用熱敏元件的漂移來抵消放大管的漂移，有時(shí)也用二極管，但效果一般，適合要求不高的電路；

(4)受溫度補(bǔ)償法的啟發(fā)，利用2只型號(hào)和特性都相同的晶體管來進(jìn)行補(bǔ)償，收到了較好的抑制零點(diǎn)漂移的效果，這就是差動(dòng)放大電路——后續(xù)將介紹差分放大電路的結(jié)構(gòu)與功能。

二、多級(jí)放大電路與單級(jí)放大電路相比有何優(yōu)點(diǎn)

多級(jí)放大電路與單級(jí)放大電路相比，具有以下幾個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：

1. 更高的放大倍數(shù)

多級(jí)放大電路的放大倍數(shù) ：多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)是各級(jí)放大電路放大倍數(shù)的乘積。這意味著，通過增加放大電路的級(jí)數(shù)，可以顯著地提高整個(gè)電路的放大倍數(shù)。

單級(jí)放大電路的放大倍數(shù) ：相對(duì)而言，單級(jí)放大電路的放大倍數(shù)較為有限，通常無法滿足某些需要高放大倍數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。

2. 更好的穩(wěn)定性

多級(jí)放大電路的負(fù)反饋 ：在多級(jí)放大電路中，可以通過引入負(fù)反饋來穩(wěn)定電路的工作點(diǎn)，減小溫度、電源波動(dòng)等因素對(duì)電路性能的影響。負(fù)反饋還可以改善電路的線性度和頻率特性。

單級(jí)放大電路的穩(wěn)定性 ：雖然單級(jí)放大電路也可以通過設(shè)計(jì)來保持一定的穩(wěn)定性，但相比之下，多級(jí)放大電路在穩(wěn)定性方面通常具有更好的表現(xiàn)。

3. 更大的輸入/輸出動(dòng)態(tài)范圍

多級(jí)放大電路的級(jí)間耦合 ：通過合理的級(jí)間耦合方式（如直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合等），多級(jí)放大電路可以實(shí)現(xiàn)更大的輸入/輸出動(dòng)態(tài)范圍。這有助于處理更寬范圍的信號(hào)幅度。

單級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)范圍 ：?jiǎn)渭?jí)放大電路的動(dòng)態(tài)范圍相對(duì)有限，可能無法適應(yīng)某些需要處理大范圍信號(hào)的應(yīng)用場(chǎng)景。

4. 靈活的電路配置

多級(jí)放大電路的靈活性 ：多級(jí)放大電路可以根據(jù)需要選擇不同的放大元件、電路結(jié)構(gòu)和級(jí)間耦合方式，以實(shí)現(xiàn)特定的放大性能和功能。這種靈活性使得多級(jí)放大電路能夠廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。

單級(jí)放大電路的局限性 ：相比之下，單級(jí)放大電路在電路配置和性能調(diào)整方面可能受到更多的限制。

以上便是小編此次帶來的有關(guān)多級(jí)放大電路的全部?jī)?nèi)容，十分感謝大家的耐心閱讀，想要了解更多相關(guān)內(nèi)容，或者更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。