解決失調(diào)電壓的放大電路

解決失調(diào)電壓的放大電路

在電路中，失調(diào)電壓指的是輸入信號(hào)在經(jīng)過(guò)放大電路后，被失真的電壓畸變所扭曲。即使是最好的放大電路也會(huì)因?yàn)槠骷牟粚?duì)稱或其他原因而產(chǎn)生失調(diào)電壓。這些失調(diào)電壓可能會(huì)對(duì)整體電路帶來(lái)負(fù)面影響，例如降低增益、產(chǎn)生諧波、誤差等。因此，為了解決失調(diào)電壓?jiǎn)栴}，需要使用特定的電路技術(shù)來(lái)抵消這些電壓，以保證電路的正常工作和準(zhǔn)確性。

1. 失調(diào)電壓的來(lái)源

失調(diào)電壓通常來(lái)自以下三個(gè)方面：

（1）器件的偏差：由于晶體管、運(yùn)放等半導(dǎo)體器件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化、溫度變化、過(guò)程方差等因素，使不同器件之間的參數(shù)存在差異。這些差異可能導(dǎo)致失調(diào)電壓的產(chǎn)生。

（2）溫度變化：隨著溫度的變化，電荷載流子濃度的變化會(huì)導(dǎo)致電路參數(shù)和失調(diào)電壓的變化。

（3）干擾：由于電路中存在其他信號(hào)干擾，也可能導(dǎo)致失調(diào)電壓的產(chǎn)生。

2. 大小失調(diào)電壓

失調(diào)電壓的大小通常由兩個(gè)參數(shù)來(lái)衡量：公差和增益。

（1）公差：公差是指兩個(gè)器件之間參數(shù)的不同之處。它可以是器件制造過(guò)程的隨機(jī)方差，也可以是設(shè)計(jì)時(shí)允許的公差。對(duì)于多個(gè)器件組成的電路而言，公差是失調(diào)電壓的主要來(lái)源。

（2）增益：增益失調(diào)電壓是指兩個(gè)未完全對(duì)稱的輸入信號(hào)在經(jīng)過(guò)放大器后的差異。增益失調(diào)電壓源于放大器對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)不同，并對(duì)放大器的輸出產(chǎn)生貢獻(xiàn)。

3. 解決失調(diào)電壓的方法

為了解決失調(diào)電壓?jiǎn)栴}，可以采用以下幾種方法：

（1）調(diào)整電路設(shè)備：通過(guò)合理選擇和調(diào)整電路設(shè)備，使其具備一定的對(duì)稱性，來(lái)盡可能減少公差的影響。比如選擇參數(shù)比較接近的器件，或者把電阻、電容等器件進(jìn)行分壓或者串聯(lián)來(lái)達(dá)到對(duì)稱的效果。

（2）反饋電路：通過(guò)將一部分輸出信號(hào)反饋回輸入端，可以達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償失調(diào)電壓的效果。反饋電路通常可以降低失調(diào)電壓幾個(gè)數(shù)量級(jí)。其中，反饋電路的選擇和設(shè)計(jì)需要充分考慮失調(diào)電壓的影響因素、反饋電路的特性和工作方式，來(lái)最大程度地提高反饋電路的失調(diào)補(bǔ)償能力。

（3）校準(zhǔn)調(diào)整：通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)化調(diào)整電路參數(shù)，對(duì)失調(diào)電壓進(jìn)行校準(zhǔn)使其減小到可以容忍的范圍內(nèi)。校準(zhǔn)調(diào)整可以通過(guò)固定電路參數(shù)并校準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓的標(biāo)準(zhǔn)模擬電路，或者采用自適應(yīng)技術(shù)將誤差信號(hào)傳回到調(diào)整環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)目的。

4. 失調(diào)電壓的校驗(yàn)和測(cè)量

在設(shè)計(jì)失調(diào)電壓校準(zhǔn)電路之前，需要對(duì)失調(diào)電壓進(jìn)行先驗(yàn)測(cè)量和校驗(yàn)，以便確定校正狀態(tài)下失調(diào)電壓的值。通常的方法是，使用直接電路檢測(cè)、差分電路測(cè)量、差分放大器、電橋等技術(shù)來(lái)進(jìn)行失調(diào)電壓的量化測(cè)量。其中，直接電路檢測(cè)是最基本的失調(diào)電壓測(cè)量技術(shù)，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的電壓差來(lái)計(jì)算失調(diào)電壓。電橋法和差分放大器法則是通過(guò)減少噪聲的干擾，從而提高測(cè)量精度。而差分電路測(cè)量則是將兩個(gè)失調(diào)電壓源聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)反相輸入來(lái)降低失調(diào)電壓對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾。

總之，失調(diào)電壓是晶體管、運(yùn)放等半導(dǎo)體器件不可避免的產(chǎn)物。為了正常工作和準(zhǔn)確性，需要使用特定的電路技術(shù)來(lái)消除它。這些技術(shù)包括器件對(duì)稱、反饋電路、校準(zhǔn)調(diào)整等。 在實(shí)踐中，正確的失調(diào)電壓檢測(cè)和量化方法也是解決失調(diào)電壓?jiǎn)栴}的關(guān)鍵。通過(guò)仔細(xì)分析、合理設(shè)計(jì)和嚴(yán)格檢測(cè)，可以有效的減少失調(diào)電壓的影響，提高電路性能和可靠性。