零點漂移

零點漂移是直接耦合放大電路中存在的一個特殊問題。所謂零點漂移的是指放大電路在沒有輸入信號時，用靈敏的直流表測量輸出端，也會有變化緩慢的輸出電壓產(chǎn)生，稱為零點漂移現(xiàn)象，如圖1所示。零點漂移的信號會在各級放大的電路間傳遞，經(jīng)過多級放大后，在輸出端成為較大的信號，如果有用信號較弱，存在零點漂移現(xiàn)象的直接耦合放大電路中，漂移電壓和有效信號電壓會混雜在一起被逐級放大，當漂移電壓大小可以和有效信號電壓相比時，是很難在輸出端分辨出有效信號的電壓;在漂移現(xiàn)象嚴重的情況下，往往會使有效信號“淹沒”，使放大電路不能正常工作。因此，必須找出產(chǎn)生零漂的原因和抑制零漂的方法。

抑制零點漂移的措施具體有以下幾種:

（1）選用高質(zhì)量的硅管硅管的集電結(jié)反向飽和電流要比鍺管小好幾個數(shù)量級，因此目前高質(zhì)量的直流放大電路幾乎都采用硅管。另外晶體管的制造工藝也很重要，即使是同一種類型的晶體管，如工藝不夠嚴格，半導體表面不干凈，將會使漂移程度增加。所以必須嚴格挑選合格的半導體器件。

（2）在電路中引入直流負反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點。

（3）采用溫度補償?shù)姆椒?，利用熱敏元件來抵消放大管的變化。補償是指用另外一個元器件的漂移來抵消放大電路的漂移，如果參數(shù)配合得當，就能把漂移抑制在較低的限度之內(nèi)。在分立元件組成的電路中常用二極管補償方式來穩(wěn)定靜態(tài)工作點。此方法簡單實用，但效果不盡理想，適用于對溫漂要求不高的電路。

（4）采用調(diào)制手段，調(diào)制是指將直流變化量轉(zhuǎn)換為其他形式的變化量(如正弦波幅度的變化)，并通過漂移很小的阻容耦合電路放大，再設法將放大了的信號還原為直流成份的變化。這種方式電路結(jié)構(gòu)復雜、成本高、頻率特性差。實現(xiàn)這種方法成本投入較高。

（5）受溫度補償法的啟發(fā)，人們利用2只型號和特性都相同的晶體管來進行補償，收到了較好的抑制零點漂移的效果，這就是差動放大電路。在集成電路內(nèi)部應用最廣的單元電路就是基于參數(shù)補償原理構(gòu)成的差動式放大電路。在直接耦合放大電路中，抑制零點漂移最有效地方法是采用差動式放大電路。

直接耦合是級與級連接方式中最簡單的，就是將后級的輸入與前級輸出直接連接在一起，一個放大電路的輸出端與另一放大電路的輸入端直接連接的耦合方式稱之為直接耦合。另外直接耦合放大電路既可以對交流信號進行放大，也可以放大變化緩慢的信號;并且因為電路中沒有大容量電容，所以易于將全部電路集成在一片硅片上，構(gòu)成集成放大電路。由于電子工業(yè)的飛速發(fā)展，使得集成放大電路的性能越來越好，種類越來越多，價格也越來越便宜，所以直接耦合放大電路的使用越來越廣泛。除此之外很多物理量如壓力、液位、流量、溫度、長度等經(jīng)過傳感器處理后轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯摹⒆兓^慢的非周期電信號，這類信號不足以驅(qū)動負載，必須經(jīng)過放大。因為這類信號不能通過耦合電容逐級傳遞，所以要放大這類信號。顯然采用阻容耦合放大電路是不行的，必須采用直接耦合放大電路。但是各級之間采用了直接耦合的聯(lián)接方式后卻出現(xiàn)前后級之間靜態(tài)工作點相互影響及零點漂移的問題。

零點漂移是怎樣形成的： 運算放大器均是采用直接耦合的方式，我們知道直接耦合式放大電路的各級的Q點是相互影響的，由于各級的放大作用，第一級的微弱變化，會使輸出級產(chǎn)生很大的變化。當輸入短路時（由于一些原因使輸入級的Q點發(fā)生微弱變化 如 ：溫度），輸出將隨時間緩慢變化，這樣就形成了零點漂移。

產(chǎn)生零漂的原因是：產(chǎn)生零點漂移的原因很多，如電源電壓不穩(wěn)、元器件參數(shù)變值、環(huán)境溫度變化等。其中最主要的因素是溫度的變化，因為晶體管是溫度的敏感器件，當溫度變化時，其參數(shù)UBE、β、ICBQ都將發(fā)生變化，最終導致放大電路靜態(tài)工作點產(chǎn)生偏移。此外，在諸因素中，最難控制的也是溫度的變化。

主要是溫度對三極管的影響。溫度的變化會使三極管的靜態(tài)工作點發(fā)生微小而緩慢的變化，這種變化量會被后面的電路逐級放大，最終在輸出端產(chǎn)生較大的電壓漂移。因此，零點漂移也叫溫漂。

零點漂移形成：直接耦合式放大電路的各級的Q點是相互影響的，由于各級的放大作用，第一級的微弱變化，會使輸出級產(chǎn)生很大的變化。當輸入短路時（由于一些原因使輸入級的Q點發(fā)生微弱變化現(xiàn)象，一般是由溫度變化造成），輸出將隨時間緩慢變化，這樣就形成了零點漂移。同時產(chǎn)生零漂的原因是晶體三極管的參數(shù)受溫度的影響。

產(chǎn)生零點漂移的原因很多，主要有3個方面：一是電源電壓的波動，將造成輸出電壓漂移；二是電路元件的老化，也將造成輸出電壓的漂移；三是半導體器件隨溫度變化而產(chǎn)生變化，也將造成輸出電壓的漂移。前兩個因素造成零點漂移較小，實踐證明，溫度變化是產(chǎn)生零點漂移的主要原因，也是最難克服的因素，這是由于半導體器件的導電性對溫度非常敏感，而溫度又很難維持恒定造成的。當環(huán)境溫度變化時，將引起晶體管參數(shù)VBE，β，ICBO的變化，從而使放大電路的靜態(tài)工作點發(fā)生變化，而且由于級間耦合采用直接耦合方式，這種變化將逐級放大和傳遞，最后導致輸出端的電壓發(fā)生漂移。直接耦合放大電路的級數(shù)愈多，放大倍數(shù)愈大，則零點漂移愈嚴重，并且在各級產(chǎn)生的零點漂移中，第l級產(chǎn)生零點漂移影響最大，因此，減小零點漂移的關鍵是改善放大電路第1級的性能。

簡稱為：零漂 也可以是輸入電壓為零，輸出電壓偏離零值的變化。

零點漂移是直接耦合放大電路存在的一個特殊問題。所謂零點漂移的是指放大電路在輸入端短路(即沒有輸入信號輸入時)用靈敏的直流表測量輸出端，也會有變化緩慢的輸出電壓產(chǎn)生，稱為零點漂移現(xiàn)象。零點漂移的信號會在各級放大的電路間傳遞，經(jīng)過多級放大后，在輸出端成為較大的信號，如果有用信號較弱，存在零點漂移現(xiàn)象的直接耦合放大電路中，漂移電壓和有效信號電壓混雜在一起被逐級放大，當漂移電壓大小可以和有效信號電壓相比時，是很難在輸出端分辨出有效信號的電壓；在漂移現(xiàn)象嚴重的情況下，往往會使有效信號“淹沒”，使放大電路不能正常工作。因此，必須找出產(chǎn)生零漂的原因和抑制零漂的方法。