直流放大器

直流放大器通常用于测量仪器。在高精度电位测量和生物电和物理电测量中（参见生物医学核电子仪器），电信号往往很弱并且缓慢变化，包含直流分量，这些分量被放大以便于检测，记录和处理。此外，在许多情况下，被测信号源的内阻很高，要求放大器具有高增益和高输入阻抗。具有这种特性的DC放大器也适合作为运算放大器。直接耦合的晶体管或管放大器可用作DC放大器。这种类型的放大器也由直流电源供电。当没有信号输入时，理想DC放大器的输出电位应为零或称为放大器DC零的参考电位。然而，实际上，该参考电位随着电源电压的波动和诸如温度的环境因素和电子元件和器件的老化的变化而随着放大器特性的变化而变化。因此，放大器的输出不可避免地包含称为零漂移的未固定误差。在多级放大器直接耦合的情况下，前级的零漂移由后续级逐渐放大，结果与放大的有用信号混淆，影响放大器的性能。最大化零漂移是DC放大器设计的重要目标。有许多类型的DC放大器。直接耦合的单管放大器是最简单的。这种放大器的缺点是零漂移很大。使用一对晶体管或场效应晶体管的差分放大器是具有小零漂移的DC放大器，其通常用于集成运算放大器的输入和中间级。斩波器直流放大器也常用于测量仪器。双通道斩波器DC放大器的原理图。它由一个斩波通道，一个高频通道和一个主放大器组成。 DC分量（包括缓慢变化的分量）和测量信号的高频分量分别由斩波器通道和高频通道处理，然后由主放大器加上。在斩波器通道的信号被放大之前，首先将其“切断”。在AC放大之后，通过解调器将其恢复为DC。 AC放大器和低通滤波器不会产生零点漂移。只要斩波器“打开”即可。和“关闭”不引入残余电压和漏电流，整个放大器基本不会产生零漂移。高频通道允许具有较高信号频率的元件直接通过主放大器输出，这可以补偿和加宽频带。斩波器的质量会影响DC放大器的性能。早期的机械振动器斩波器具有理想的开关特性，但工作频率仅为几百Hz，寿命短。现代的斩波器主要由场效应晶体管组成，具有良好的性能并被广泛使用。作为运算放大器，斩波器DC放大器在模拟计算机中发挥了重要作用，后来用于高精度测试系统。集成运算放大器可直接用于线性直流放大，并得到广泛应用。通常使用的DC放大电路是单端DC放大器，差分DC放大器，调制DC放大器等。 1.单端直流放大器单端直流放大器需要解决级间直流电平配置问题。使用电阻Re2下拉BG2的发射极电位以满足DC电平配置要求（即，让Ube2 = Uc1-Ue2）。使用D1和D2。级别配置。 BG2和BG3的偏置电压分别为Ube2 = 0.3伏和Ube3 = 0.45伏。 D3起到保护作用，以避免BG1底座上的背压过大。如果输出电压的前级和末级的输入电压差别很大，则可以使用硅调节器的稳定电压代替硅二极管。下面的图C的电路使用较大的Rc1，Rc2来增加集电极电压，以实现前级和后级的DC电平的配置。下图D的电路由PNP（BG1和BG3）和NPN（BG2）的相反极性电平配置。 BG1的输出电流是BG2的输入电流，BG2的输出电流是BG2的输出电流是BG3。输入电流更好地实现级间耦合。上述四个电路的最大缺点是零点漂移很大。 2.差动DC放大器它由一对具有与BG1和BG2相同特性的晶体管组成，电路元件也是对称的。输入信号为Ui1和Ui2;单端输出信号分别为Uc1和Uc2;双端输出是UC1和UC2之间的差异，即UO = UC1-UC2。差分电路具有以下特性：●能够抑制零漂移。 ●具有在共模输入时抑制放大的能力。 ●具有输入差分模式时的放大能力。 ●能够稳定静态工作点。