电路的输入端对地短路,并调整电路使输出电压也等于零。从理论上说,输出电压应一直为零保持不变,但实际上,输出电压将离开零点,缓慢地发生不规则的变化,如下图所示,这种现象称为零点漂移。
产生零点漂移的主要原因是放大器件的参数受温度的影响而发生波动,导致放大电路的静态工作点不稳定,而放大级之间又采用直接耦合方式,使静态工作点的变化逐级传递和放大。因此,一般来说,直接耦合放大电路的级数愈大,放大倍数愈高,则零点漂移问题愈严重。而且控制多级直接耦合放大电路中第一级的漂移是至关重要的问题。
零点漂移的技术指标通常用折合到放大电路输入端的零漂来衡量,即将输出端出的漂移电压除以电压放大倍数得到的结果。对于一个高质量的直接耦合放大电路,要求它既有很高的电压放大倍数,而零点漂移又比较低。
为了抑制零点漂移,常用的措施有以下几种: 第一,引入直流负反馈以稳定Q点来减小零点漂移。 第二,利用热敏元件补偿放大管的零漂。
第三,将两个参数对称的单管放大电路接成差分别的结构形式,使输出端的零漂互相抵消三、变压器耦合 因为变压器能够通过磁路的耦合将原边的交流信号传送到副边,所以也可以作为多级放大电路的耦合元件。 若变压器原边的电压和电流为U1和I1,副边的电压和电流为U2和I2,原边与副边的匝数比(或称为变比)n=N1/N2,如下图所示,
则
如果接在变压器副边的实际负载电阻为RL,此时从变压器原边看进去的等效负载电阻为 RL’=n2-RL
可见,变压器在传递信号的同时,还有阻抗变换的作用,过去常常利用这一特点组成功率放大电路。有时实际的负载电阻RL折阻值很小(例如有的扬声器电阻只有8Ω),若采用变压器耦合,可选择恰当的比例,使变换后得到的等效电阻值比较适中,以使在负载上得到尽可能大的输出功率。
上图是变压器耦合放大电路的一个实例。变压器T1将第一级的输出信号传送给第二级,T2将第二级的输出信号传送给负载并进行阻抗。在第二极,三极管VT2和VT3组成推挽式放大电路,在交流正弦信号的正、负半周,VT2和VT3轮流导电,而在负载上仍能基本上得到正弦波输出信号。
变压器耦合方式的优点,除了可以实现阻抗变换之外,还有各级静态工作点互相独立。其主要缺点是使用变压器比较笨重,更无法集成化,而且,缓慢变化和直流信号也不能通过变压器。目前,即使使功率放大电路也较少采用变压器耦合方式。 现将三种耦方式列表如下: 表2-2 三种耦合方式的比较
直接耦合 变压器耦合 能放大缓慢变化的信各级静态工作点互不影响。号或直流成分的变化。有阻抗变换作用。各级直流 特点 结构简单。 通路互相隔离。 适用于集成化。 不能反映直流成分的变化,不能反映直流成分的变化,有零点漂移现象。 不适合放大缓慢变化的信不适合放大缓慢变化的信存在号。 号。 各级静态工作点互相问题 影响。 不适于集成化。 不适于集成化。 适用集成放大电路,直流放分立元件交流放大电路 低频功率放大,调谐放大。 场合 大电路。
2.8.2 多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻 一、电压放大倍数
阻容耦合 大多级放大电路中,由于各级是互相串联起来的,前一级的输出就是后一级的输入,所以多级放大电路总的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积,即 其中n为多级放大电路的级数。
但是,在分别计算每一级的电压放大倍数时,必须考虑前后级之间的相互影响。例如,可把后一级的输入电阻看做为前一级的负载电阻。 二、输入电阻和输出电阻
一般说来,多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻;而多级放大电路的输出电阻就是输出级输出电阻。
在具体计算输入电阻或输出电阻时,有时它们不仅仅决定于本级的参数,也与后级或前级的参数有关。例如,射极输出器作为输入级时,它的输入电阻与本级的负载电阻(即后一级的输入电阻)有关。而射极输出器作为输出级时,它的输出电阻又与信号源内阻(即前一级的输出电阻)有关。
在选择多级放大电路的输入级和输出级的电路形
式和参数时,常常主要考虑实际工作对输入电阻和输出电阻的要求,而把放大倍数的要求放在次要地位,至于放大倍数可主要由中间各放大级来提供