抑制零点漂移
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不同措施抑制零点漂移,无非这三种
产生零点漂移的原因很多,任何元件参数的变化,都将造成输出电压漂移。
实践证明,温度变化是产生零点漂移的主要原因,也是最难克服的因素,这是由于半导体元器件的导电性对温度非常敏感,而温度又很难维持恒定。
当环境温度变化时,将引起晶体管参数的变化,从而使放大电路的静态工作点发生变化,而且由于级间耦合采用直接耦合方式,这种变化将逐级放大和传递,最后导致输出端的电压发生漂移。
直接耦合放大电路级数愈多,放大倍数愈大,则零点漂移愈严重,并且在各级产生的零点漂移中,第一级产生零点漂移影响最大,为此减小零点漂移的关键是改善放大电路第一级的性能。
在实际电路中,根据具体情况可采用不同的措施抑制零点漂移。
常用的措施有下面几种:。
差分放大电路能够抑制零点漂移现象以差分放大电路能够抑制零点漂移现象为标题,本文将从以下几个方面进行讨论:差分放大电路的原理、零点漂移的原因、差分放大电路抑制零点漂移的方法。
一、差分放大电路的原理差分放大电路是一种常用的信号放大电路,它由两个输入端和一个输出端组成。
其中,输入端分别连接两个信号源,输出端则连接负载。
差分放大电路的输入信号是两个相同但反向的信号,输出信号是这两个输入信号的差值放大后的结果。
差分放大电路通过放大输入信号的差值,可以增强信号的抗干扰能力,提高系统的性能。
二、零点漂移的原因零点漂移是指差分放大电路在工作过程中,输出信号的零点会发生偏移的现象。
零点漂移的主要原因有两个:第一是由于器件的温度变化引起的温度漂移,第二是由于器件内部的参数变化引起的参数漂移。
这两种漂移都会导致差分放大电路输出信号的零点发生偏移,影响系统的准确性和稳定性。
三、差分放大电路抑制零点漂移的方法为了抑制零点漂移现象,可以采取以下几种方法:1. 温度补偿:差分放大电路中的元器件如电阻、电容等在不同温度下具有不同的温度特性,因此可以通过对这些元器件进行温度补偿来抑制零点漂移。
常见的方法是使用温度传感器监测环境温度,并通过反馈电路来调整差分放大电路的工作参数,以实现零点的稳定。
2. 零点校准:差分放大电路中的漂移主要是由于器件内部参数的变化引起的,因此可以通过零点校准来抵消这些漂移。
具体方法是在差分放大电路的输入端添加一个可调的直流电压源,通过调节该电压源的输出,使得输出信号的零点保持在期望的位置。
3. 选择合适的元器件:差分放大电路中的元器件对零点漂移有很大的影响。
因此,在设计差分放大电路时,应选择具有稳定性好、温度特性良好的元器件,以减小零点漂移的发生。
4. 优化电路结构:差分放大电路的电路结构也会影响零点漂移的程度。
合理的电路结构设计可以减小信号的漂移,提高系统的稳定性。
例如,采用差分对称结构可以减小零点漂移的影响。
抑制零点漂移方法
1. 采用高质量的元件呀!就像给房子选好的建材一样,这有多重要不用我说了吧。
比如说,在一些精密的电子设备中,使用高精度、低温漂的电阻和电容,就能大大减少零点漂移的可能性哟。
2. 进行温度补偿呗!这就好比天气冷了穿厚衣服保暖。
举个例子,在一些对温度敏感的电路中,加入温度补偿元件,可以根据温度变化自动调整,有效抑制零点漂移呀,懂了不?
3. 优化电路设计呀!想象一下盖房子要设计好结构呢。
在设计电路时,合理安排元件布局,减小寄生电容和电感的影响,零点漂移自然就没那么容易出现啦,你说是不是很厉害?
4. 定期校准和维护呀!这就跟车子要定期保养一样嘛。
时不时地对设备进行校准和维护,及时发现并修正零点漂移的问题,多靠谱呀!比如那些高精度测量仪器,可都离不开这个呢。
5. 采用差动放大电路呀!可以把它想成是两个大力士一起干活。
通过差动放大,可以有效抑制共模信号,从而减少零点漂移,很神奇吧?在很多信号放大的场景都用得到哦。
6. 稳定电源电压呀!电源就像是电路的动力源呀。
确保电源电压的稳定,能给电路一个良好的工作环境,零点漂移也会少很多啦,这道理不难理解吧?
7. 使用屏蔽措施呀!就好像给容易受干扰的东西罩个保护罩。
对敏感电路进行屏蔽,可以减少外界干扰对零点漂移的影响哟,可别小瞧了这个办法呀!
总之,抑制零点漂移的方法有很多,我们要根据具体情况选择合适的方法,这样才能让我们的电子设备稳定可靠地工作呀!。
抑制零漂的原理在各种测量和控制系统中,零漂是一个常见的问题。
零漂是指在测量或控制过程中,传感器或仪器的输出值在没有输入或控制信号的情况下不为零的现象。
这种现象会导致测量结果的偏差和误差,从而影响系统的准确性和稳定性。
因此,抑制零漂是一个重要的技术问题,需要采取一些措施来解决。
抑制零漂的原理可以从多个方面进行分析和解释。
首先,零漂的产生往往与传感器本身的特性有关。
传感器是测量系统中的关键组件,它能将物理量转化为电信号。
然而,由于制造工艺和环境变化等因素的影响,传感器的输出信号可能会出现偏差。
这种偏差就是零漂的主要原因之一。
抑制零漂的原理还与测量系统的校准和补偿有关。
校准是指通过比较已知量与待测量之间的差异来确定零点和量程的过程。
在校准过程中,可以通过调整传感器的参数或使用矫正算法来消除零漂。
补偿是指通过添加或减少一定的修正量来消除零漂。
校准和补偿是抑制零漂的有效方法,可以提高测量系统的准确性和稳定性。
抑制零漂的原理还涉及到信号处理和滤波技术。
信号处理是指对传感器输出信号进行采样、滤波、放大等处理的过程。
通过对信号进行滤波,可以去除噪声和干扰,提高信号的质量和稳定性。
滤波技术可以采用模拟滤波器或数字滤波器来实现。
不同的滤波器具有不同的特性和应用范围,可以根据具体的需求选择合适的滤波器。
抑制零漂的原理还与环境的影响有关。
环境因素如温度、湿度、压力等都会对传感器的性能产生影响。
在设计和使用测量系统时,需要考虑到环境因素的影响,并采取相应的措施来抑制零漂。
例如,可以使用温度补偿技术来消除温度变化引起的零漂。
抑制零漂的原理涉及到多个方面,包括传感器特性、校准和补偿、信号处理和滤波技术以及环境因素的影响等。
通过综合应用这些原理,可以有效地抑制零漂,提高测量系统的准确性和稳定性。
在实际应用中,需要根据具体的需求和条件选择合适的方法和技术,以达到最佳的抑制效果。
如何抑制零点漂移?问题一:零点漂移的抑制措施抑制零点漂移的措施:除了精选元件、对元件进行老化处理、选用高稳定度电源以及用稳定静态工作点的 ... 外,在实际电路中常采用补偿和调制两种手段。
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。
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。
调制是指将直流变化量转换为其它形式的变化量(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。
问题二:如何有效的抑制电路中的零点漂移问题选择温度性能好的晶体管和其他元件,以及稳定的电源并不能有效的抑制问题三:抑制零点漂移的措施在直流差动放大电路中增加电阻Re,对称差动放大电路对共模信号有抑制能力,因此能较好的克服零点漂移现象。
问题四:如果这个系统是线性的,怎么控制零点漂移 30分直流传感器你可以选用线性霍尔啊!线性霍尔的输出与磁场成比例增加,如果你想输出开关信号,可以在外部加个比较器问题五:零点漂移现象是如何形成的?哪一种电路能够有效地抑制零漂引起零漂的主要是因素是Q点的变化,主要是由温度引起的,其后果是造成输出的不稳定,一般通过差分放大器来 ... 。
问题六:怎样抑制放大器零点漂移现象前级使用差分放大器选较好的输入偶合电容防止前级静态电流的干扰还有上面所说的温漂问题问题七:差分放大电路抑制零点漂移的过程说白了就是两个一样的放大电路相减,如果两个电路的特性相同,那么当差模输入就是放大了两个电压差,共模输入就是输入相消了,放大了也为零,这样也不难解释可以抑制零点飘移了,首先,产生原因多种,多数是由于放大电路内部元件对温度等的变化,但是,要是两个放大电路相差后,它们的扰动也会被相差,也就相当抑制了。
解决零点漂移的方法一、引言在很多科学实验和工程应用中,零点漂移是一个常见的问题,尤其是在测量和控制系统中。
零点漂移指的是传感器或仪器读数在没有外界输入信号的情况下发生的偏移。
这种漂移会导致测量结果的不准确和系统的稳定性下降。
因此,解决零点漂移的方法是非常重要的。
二、原因分析造成零点漂移的原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 传感器本身的特性不稳定。
传感器在长时间使用过程中,由于材料老化、温度变化等因素的影响,其特性参数可能会发生变化,导致零点漂移。
2. 外界环境的影响。
温度、湿度、振动等外界环境的变化都会对传感器的性能产生影响,进而导致零点漂移。
3. 信号处理电路的误差。
信号处理电路中的放大器、滤波器等组件在工作过程中会引入一定的误差,这些误差也会导致零点漂移。
三、解决方法针对不同的造成零点漂移的原因,可以采取不同的解决方法。
下面我们将分别从传感器本身、外界环境和信号处理电路三个方面介绍解决零点漂移的方法。
1. 传感器本身(1)定期校准。
定期对传感器进行校准,通过与已知准确值的比较,调整传感器的零点偏移,确保测量结果的准确性。
(2)选择稳定性好的传感器。
在选用传感器时,要选择那些稳定性较好的传感器,尽量避免因为传感器本身的特性不稳定而导致零点漂移。
2. 外界环境(1)防护措施。
对于易受外界环境影响的传感器,可以采取防护措施,如安装外壳、隔离屏蔽等,减少外界环境对传感器的影响。
(2)恒温控制。
对于温度对传感器性能影响较大的情况,可以采取恒温控制措施,保持传感器工作环境的恒定温度,从而减少零点漂移。
3. 信号处理电路(1)提高电路精度。
选用高精度的电子元器件,如放大器、滤波器等,减少信号处理电路的误差,从而减小零点漂移。
(2)使用自动校准技术。
利用自动校准技术,可以实时监测传感器的输出,并根据监测结果对传感器进行校准,及时消除零点漂移。
四、总结解决零点漂移是保证测量和控制系统准确性和稳定性的重要措施。
抑制电路零点漂移的常用措施
摘要: 电压不漂移,应该掌握这3 种抑制零点漂移的常用措施产生零点漂移的原因很多,任何元件参数的变化,都将造成输出电压漂移。
实践证明,温度变化是产生零点漂移的主要原因,也是最难克服的因素,这是由于半导体...
电压不漂移,应该掌握这3 种抑制零点漂移的常用措施
产生零点漂移的原因很多,任何元件参数的变化,都将造成输出电压漂移。
实践证明,温度变化是产生零点漂移的主要原因,也是最难克服的因素,这是由于半导体元器件的导电性对温度非常敏感,而温度又很难维持恒定。
当环境温度变化时,将引起晶体管参数的变化,从而使放大电路的静态工作点发生变化,而且由于级间耦合采用直接耦合方式,这种变化将逐级放大和传递,最后导致输出端的电压发生漂移。
直接耦合放大电路级数愈多,放大倍数愈大,则零点漂移愈严重,并且在各级产生的零点漂移中,第一级产生零点漂移影响最大,为此减小零点漂移的关键是改善放大电路第一级的性能。
在实际电路中,根据具体情况可采用不同的措施抑制零点漂移。
常用的措施有下面几种:
1、选用高质量的硅管
硅管的Icbo 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。
另外管子的制造工艺也很重要,即使同一种类型的管子,。
0 引言
直接耦合是级与级连接方式中最简单的,就是将后级的输入与前级输出直接连接在一起,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接连接的耦合方式称为直接耦合。
另外直接耦合放大电路既能对交流信号进行放大,也可以放大变化缓慢的信号;并且由于电路中没有大容量电容,所以易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路。
由于电子工业的飞速发展,使集成放大电路的性能越来越好,种类越来越多,价格也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的使用越来越广泛。
除此之外很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢的非周期电信号,这类信号还不足以驱动负载,必须经过放大。
因这类信号不能通过耦合电容逐级传递,所以,要放大这类信号,采用阻容耦合放大电路显然是不行的,必须采用直接耦合放大电路。
但是各级之间采用了直接耦合的联接方式后却出现前后级之间静态工作点相互影响及零点漂移的问题,在此主要分析零点漂移的产生原因,并寻找解决的办法。
1 直接耦合放大电路的特点
当多级放大电路需要放大频率极低的信号,甚至直流信号时,级间采用阻容耦合和变压器耦合都不适用,必须采用如图1所示的直接耦合方式。
图1中的阻容耦合方式只用一只电容器就将两级放大电路连接起来,方式简单。
耦合电容器具有隔直通交作用。
根据信号频率的高低选取电容器的电容量,使容抗很小,就能顺利传送交流信号;电容器的隔直作用,使各级放大电路的静态工作点各自独立,互不影响,只要各级静态工作点比较稳定,整个放大电路工作就比较稳定。
所以阻容耦合放大电路应用十分广泛。
但是,在各种自动控制系统和一些测量仪表中,传递信号多数是变化极为缓慢的、非周期的信号,甚至为直流信号。
例如,水轮发电机组的转速,发电机的端电压,变压器的油温,水电站前池的水位等变化是缓慢的,要实现对这些缓慢变化的物理量的测量和自动控制,必须将这些物理量转变为电信号(即模拟信号),由于这些电信号不仅是缓变的,而且是微弱的,因此必须进行放大。
缓变信号包含的频率极低,用电容耦合,电容量必须很大,这样的电容器难以制作,不仅成本高、体积大,而且性能也差,是不现实的。
人们自然会想到直接用导线将两级放大电路连接起来,这样再低频率的信号,乃至直流信号就能顺利通过,这就是的直接耦合方式。
直接耦合放大电路既能放大交流信号,又能放大缓变信号和直流信号(所以在一些书中称其为直流放大电路),它的频率特性的下限频率为零,在自动控制系统和电子仪表中获得广泛应用。
2 直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移
零点漂移是直接耦合放大电路存在的一个特殊问题。
所谓零点漂移的是指放大电路在输入端短路(即没有输入信号输入时)用灵敏的直流表测量输出端,也会有变化缓慢的输出电压产生,称为零点漂移现象,如图2所示。
零点漂移的信号会在各级放大的电路间传递,经过多级放大后,在输出端成为较大的信号,如果有用信号较弱,存在零点漂移现象的直接耦合放大电路中,漂移电压和有效信号电压混杂在一起被逐级放大,当漂移电压大小可以和有效信号电压相比时,是很难在输出端分辨出有效信号的电压;在漂移现象严重的情况下,往往会使有效信号“淹没”,使放大电路不能正常工作。
因此,必须找出产生零漂的原因和抑制零漂的方法。
3 零点漂移产生的原因
产生零点漂移的原因很多,主要有3个方面:一是电源电压的波动,将造成输出电压漂移;二是电路元件的老化,也将造成输出电压的漂移;三是半导体器件随温度变化而产生变化,也将造成输出电压的漂移。
前两个因素造成零点漂移较小,实践证明,温度变化是产生零点漂移的主要原因,也是最难克服的因素,这是由于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。
当环境温度变化时,将引起晶体管参数VBE,β,ICBO的变化,从而使放大电路的静态工作点发生变化,而且由于级间耦合采用直接耦合方式,这种变化将逐级放大和传递,最后导致输出端的电压发生漂移。
直接耦合放大电路的级数愈多,放大倍数愈大,则零点漂移愈严重,并且在各级产生的零点漂移中,第l级产生零点漂移影响最大,因此,减小零点漂移的关键是改善放大电路第1级的性能。
4 抑制零点漂移的措施
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ICBO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。
4.1 差动放大电路抑制零点漂移的原理
差动放大电路又叫差分电路,他不仅能有效地放大直流信号,而且还能有效的减小由于电源波动和晶体管随温度变化而引起的零点漂移,因而获得广泛的应用,特别是大量地应用于集成运放电路,其常被用作多级放大器的前置级。
基本差动式放大器如图3所示。
图中VT1,VT2是特性相同的晶体管,电路对称,参数也对称。
如:VBE1=VBE2,RCl=RC2=RC,Bl=RB2=RB,β1=β2=β。
电路有2个输入端和2个输出端。
因左右2个放大电路完全对称,所以在没有信号情况下,即输入信号UI=0时,Uo1=Uo2,因此输出电压Uo=0,即表明差分放大器具有零输入时零输出的特点。
当温度变化时,左右两个管子的输出电压Uo1,Uo2都要发生变动,但由于电路对称,两管的输出变化量(即每管的零漂)相同,即△Uo1=△Uo2,则Uo=O,可见利用两管的零漂在输出端相抵消,从而有效地抑制了零点漂移。
如图3所示的差动放大电路所以能抑制零点漂移,是由于电路的对称性。
但是此电路存在缺陷:完全对称的理想情况并不存在;所以单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移是有限度的。
上述差动电路的每个管的集电极电位的漂移并末受到抑制,如果采用单端输出(输出电压从一个管的集电极与“地”之间取出),漂移根本无法抑制。
为此,常采用图4所示的典型差动放大电路。
4.2 典型差动放大电路结构及抑制零点漂移的原理
典型差动放大电路如图4所示,与最简单的差动放大电路相比,该电路增加了调零电位器RP、发射极公共电阻RE和负电源UEE。
下面分析电路抑制零点漂移的原理、发射极公共电阻RE(可以认为调零电位器RP是RE的一部分)和负电源EE的作用。
电路中RE的主要作用是稳定电路的静态工作点,从而限制每个管子的漂移范围,进一步减小零点漂移。
例如当温度升高使IC1和IC2均增加时,则有如图5的抑制漂移的过程。
可见,由于RE的电流负反馈作用,其结果使集电极电位基本不变,减小了输出端的漂移量。
反馈电阻RE可以抑制共模信号,对差模信号不起作用。
零点漂移属于共模信号,所以使每个管子的漂移又得到了一定程度的抑制。
显然,RE的阻值取得大些,电流负反馈作用就强些,稳流效果会更好些,因而抑制每个管子的漂移作用就愈显著。
射极负电源UEE的作用:由于各种原因引起两管的集电极电流、集电极电位产生同相的漂移时(如:2个输入信号都含有共模信号分量或50 Hz交流的共模干扰信号等),那么RE对它们都具有电流负反馈作用,使每管的漂移都受到了削弱,这样就进一步增强了差动电路抑制漂移和抑制相位相同信号的能力。
虽然,RE愈大,抑制零点漂移的作用愈显著;但是,在UCC一定时,过大的RE会使集电极电流过小,会影响静态工作点和电压放大倍数。
为此,接入负电源UEE来抵偿RE两端的直流压降,则发射极点位近似为零,获得合适的静态工作点。
电阻RP的作用:电位器RP是调平衡用的,又称调零电位器。
因为电路不会完全对称,当输入电压为零(将两输入端都接“地”)时,输出电压不一定等于零。
这时可以通过调节RP来改变两管的初始工作状态,从而使输出电压为零。
但RP对相位相反的信号将起负反馈作用,因此阻值不宜过大,一般RP值取在几十欧姆到几百欧姆之间。
5 结语
由以上分析可知,典型差动放大电路既可利用电路的对称性、采用双端输出的方式抑制零点漂移;又可利用发射极公共电阻RE的作用抑制每个三极管的零点漂移、稳定静态工作点。
因此,这种典型差动放大电路即使是采用单端输出,其零点漂移也能得到有效地抑制。
所以这种电路得到了广泛的应用。