差分电路能够抑制零点漂移的原因

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。

电子技术试题及答案 (1)1、PN结正偏时导通，反偏时截止，所以PN结具有单向导电性。

2、漂移电流是扩散电流和漂移电流之和，它由杂质离子形成，其大小与电场强度有关，而与外加电压无关。

3、所谓理想二极管，就是当其正偏时，结电阻为零，等效成一条直线；当其反偏时，结电阻无限大，等效成断开。

4、三极管是电流控制元件，场效应管是电压控制元件。

5、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结正偏，集电结正偏。

6、当温度升高时，晶体三极管集电极电流Ic增加，发射结压降减小。

7、三极管放大电路共有三种组态分别是共射、共基、共集放大电路。

8、为了稳定三极管放大电路的静态工作点，采用直流负反馈，为了稳定交流输出电压采用交流负反馈。

9、负反馈放大电路的放大倍数AF=1/（1+β），对于深度负反馈放大电路的放大倍数AF≈1/β。

10、带有负反馈放大电路的频带宽度BWF=AF×XXX，其中BW是放大电路的本身带宽，β称为反馈深度。

11、差分放大电路输入端加上大小相等、极性相同的两个信号，称为共模信号，而加上大小相等、极性相反的两个信号，称为差模信号。

12、为了消除乙类互补功率放大器输出波形的交叉失真，而采用甲类互补功率放大器。

13、OCL电路是单电源互补功率放大电路；OTL电路是无输出变压器互补功率放大电路。

14、共集电极放大电路具有电压放大倍数小，输入电阻大，输出电阻小等特点，所以常用在输入级，输出级或缓冲级。

15、差分放大电路能够抑制共模漂移，也称为共模干扰，所以它广泛应用于微弱信号放大电路中。

16、用待传输的低频信号去改变高频信号的幅度称为调制，未被调制的高频信号是载波。

17、模拟乘法器输出与输入的关系式是U=V1×V2，电路符号是×。

选择题：1、B、小于、截止。

2、B、C、E、NPN。

3、高效率、低失真、大输出功率。

1、导通或截止；2、少数载流子；3、无穷大；4、功率；5、放大信号；6、流串负；7、2；8、电流；9、U-≈U+、I-≈I+；10、串联；11、抑制零点漂移；12、交越失真；13、共模抑制比；14、近似等于1；15、温度漂移；16、调幅信号；17、K(Ux-Uy)。

电子技术试题及答案电子技术试题及答案3、4、5、6班备注：本学期进行到第七章；第一、二、三章是重点内容，要求掌握；第四、八章没有涉及。

1、填空题：第1章半导体二极管○1、根据导电能力来衡量，自然界的物质可以分为导体，半导体和绝缘体三类。

Δ2、导电性能介于导体和绝缘体之间物质是半导体。

○3、半导体具有热敏特性、光敏特性、参杂的特性。

Δ4、PN结正偏时，P区接电源的正极，N极接电源的负极。

○5、PN结具有单向导电特性。

○6、二极管的P区引出端叫正极或阳极，N区的引出端叫负极或阴极。

Δ7、按二极管所用的材料不同，可分为硅二极管和锗二极管两类；○8、按二极管用途不同，可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管。

★9、二极管的正向接法是二极管正极接电源的正极，负极接电源的负极；反响接法相反。

○10、硅二极管导通时的正向管压降约 0、7V ，锗二极管导通时的管压降约0、3V。

Δ11、使用二极管时，应考虑的主要参数是最大整流电流，最高反向电压和反向电流。

★12、发光二极管将电信号转换为光信号。

★13、变容二极管在高频收音机的自动频率控制电路中，通过改变其反向偏置电压来自动调节本机震荡频率。

★14、所谓理想二极管，就是当其正偏时，结电阻为零。

第2章半导体三极管及其放大电路○15、三极管是电流控制元件。

○16、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结正偏，集电结反偏。

★17、当温度升高时，晶体三极管集电极电流Ic变大，发射结压降变小。

Δ18、三极管处在放大区时，其集电结电压小于零，发射结电压大于零。

★19、三极管的发射区杂质浓度很高，而基区很薄。

Δ20、三极管实现放大作用的内部条件是：发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同时基区厚度要很小、Δ21、工作在放大区的某三极管，如果当IB从12μA增大到22μA 时，IC从1mA变为2mA，那么它的β约为100 。

○22、三极管的三个工作区域分别是饱和区、放大区和截止区。

差分运算放大电路（也称为差动放大器）设计时特别注重抑制由于温度变化导致的输入失调电压的变化，即温漂（Temperature Drift）。

在晶体管或场效应管组成的差分对中，两个对称结构的器件并联连接，它们的基极（或栅极）接收一对大小相等、极性相反的输入信号。

当环境温度变化时，通常会引起晶体管参数（如发射结电压Vbe）的变化，进而产生失调电压。

差分放大电路抑制温漂的主要原理和机制包括：
1. 元件匹配：通过使用特性尽可能一致的晶体管，并采取精密的布局和布线，使得两管受温度影响产生的失调电压趋于相同，在差分模式下相互抵消。

2. 负反馈机制：长尾电阻（共模负反馈电阻）能够有效地将共模信号（例如由温度引起的共同变化）转化为差模信号，然后被差分放大器本身所抑制。

3. 恒流源偏置：如果差分对的发射极加载一个恒定电流源，而不是简单的电阻，那么即使温度变化引起晶体管的发射极-基极电压Vbe发生变化，恒流源会维持集电极电流的稳定，进一步减少温度对输出电压的影
响。

通过这些设计手段，差分运算放大器能够显著地降低由温度引起的零点漂移，从而提高了电路在不同温度条件下的稳定性与精度。

自测题一一、判断题1．因为P 型半导体的多数载流子是空穴，所以它带正电。

（ F ）2．在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。

（ T ）3．处于放大状态的三极管，集电极电流是多数载流子漂移所形成的。

（ F ）二、单选题1．半导体中的少数载流子产生的原因是（ D ）。

A ．外电场B ．内电场C ．掺杂D ．热激发2．用万用表测二极管的正、反向电阻来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ）。

A ．正、反向电阻相等B ．正向电阻大，反向电阻小C ．反向电阻比正向电阻大很多倍D ．正、反向电阻都等于无穷大3．二极管的伏安特性曲线的正向部分在环境温度升高时将（ B ）。

(X 轴为电压)A ．右移B ．左移C ．上移D ．下移4．当外加偏置电压不变时，若工作温度升高，二极管的正向导通电流将（ A ）。

A ．增大B ．减小C ．不变D ．不确定5．三极管β值是反映（ B ）能力的参数。

（三极管可改为电流控制电流源）A ．电压控制电压B ．电流控制电流C ．电压控制电流D ．电流控制电压6．温度升高时，三极管的β值将（ A ）。

A ．增大B ．减少C ．不变D ．不能确定7．下列选项中，不属三极管的参数是（ B ）。

A ．电流放大系数B ．最大整流电流C ．集电极最大允许电流D ．集电极最大允许耗散功率8．某放大电路中三极管的三个管脚的电位分别为V U 61=，V U 4.52=，V U 123=，则对应该管的管脚排列依次是（ B ） 。

A ．e, b, cB ．b, e, cC ．b, c, eD ．c, b, e9．晶体三极管的反向电流是由（ B ）运动形成的。

A ．多数载流子B ．少数载流子C ．扩散D ．少数载流子和多数载流子共同10．三极管工作在放大区，三个电极的电位分别是6V 、12V 和6.7V ，则此三极管是（ D ）。

（发正偏集反偏）A ．PNP 型硅管B ．PNP 型锗管C ．NPN 型锗管D ．NPN 型硅管11．场效应管起放大作用时应工作在漏极特性的（ B ）。

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。

零点漂移在差分放大电路中的影响分析张艳秋【摘要】在模拟电路设计中,零点漂移是直接耦合放大电路存在的一个特殊问题.本文结合工程应用案例,介绍了AD620仪表放大器零点漂移引发的问题,指出其形成原因,进行了影响分析,通过对滤波电容的不同选择,得出了共模抑制比对零点漂移的影响.本文可以避免实际可能出现的采集精度超差等问题,并对故障分析提供一定的参考和依据.【期刊名称】《计测技术》【年(卷),期】2017(037)005【总页数】2页(P51-52)【关键词】零点漂移;差分放大;共模抑制【作者】张艳秋【作者单位】太原航空仪表有限公司显示技术研究所, 山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TB9近年来很多集成放大器，其内部电路设计多采用直接耦合放大电路的方式，从而，可能会引发零点漂移的问题。

所谓零点漂移是当输入信号电压为零时，在放大器的输出端出现一个变化不定的电压信号的现象，简称为零漂。

前一级的漂移被后一级放大，会严重的干扰正常的有效信号，放大级数越多，出现漂移现象会越严重，甚至致使放大器不能正常工作。

在AD620芯片内部电路结构上，集成有差分放大电路，此电路是抑制零漂最为广泛和有效的方式，然而，其抑制零点漂移的程度可用共模抑制比这一技术指标来衡量，其值越大越好。

在某显示器产品的工程应用中，其温压采集电路采用AD620芯片设计实现，电路设计原理如图1所示。

在实际使用中，将RPT200传感器更换为RPS8100传感器后，输出的温压范围由400～800 mV变成-800～800 mV，产品出现常温下采集数据精度超差现象。

通过测量传感器输出的温压，发现部分产品传感器的温压输出在0 mV附近时，后端输出参数温压、压力被拉偏，其中温压误差约为6 mV，压力误差约为100Pa。

在上述案例中，RPS8100传感器输出的温压范围为-800～800 mV，包含零电压输出值，而若出现零漂现象，必然导致前端输入为零电压，后端输出不为零，由此采集数据出现误差，严重时会造成精度超差的现象。

一、实验目的1. 加深对差分放大电路性能及特点的理解。

2. 学习差分放大电路主要性能指标的测试方法。

3. 掌握差分放大电路的组装与调试技巧。

4. 分析差分放大电路在实际应用中的优势。

二、实验原理差分放大电路由两个结构相同、参数对称的共射放大电路组成，其核心原理是利用两个输入信号之间的差分来抑制共模信号，提高电路的共模抑制比（CMRR）。

差分放大电路具有以下特点：1. 差模放大：对差模信号有放大作用，对共模信号有抑制作用。

2. 共模抑制：提高CMRR，降低共模干扰。

3. 零点漂移抑制：通过调整电路参数，减小零点漂移。

4. 输出阻抗高：提高电路的驱动能力。

差分放大电路的原理图如下：```+---------+| Q1 | Q2+---------+ +---------+| || |+-------+ +-------+| | | || R1 | | R2 || | | |+-------+ +-------+| || |+---------+||V+-------+| || Vout || |+-------+```三、实验设备及器材1. 模拟电路实验箱2. 实验线路板3. 万用电表4. 信号发生器5. 示波器6. 线路连接线四、实验过程及数据记录1. 按照原理图搭建差分放大电路。

2. 调整电路参数，使电路工作在最佳状态。

3. 使用信号发生器输入差模信号和共模信号，观察输出波形。

4. 测量差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、共模抑制比等性能指标。

5. 记录实验数据。

五、数据处理与分析1. 分析差模电压放大倍数、共模电压放大倍数、共模抑制比等性能指标与理论值的差异。

2. 分析电路参数对性能指标的影响。

3. 总结差分放大电路在实际应用中的优势。

六、实验结论1. 通过本次实验，加深了对差分放大电路性能及特点的理解。

2. 掌握了差分放大电路主要性能指标的测试方法。

3. 熟悉了差分放大电路的组装与调试技巧。