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什么是直流放大器?

时间:2011-08-21 21:30:08 来源:本站整理 作者:opticsky 阅读:

直流放大器即能放大直流信号的放大器。直流放大器常用于测量仪表,在高精度电位测量和生物电与物理电测量中(见生物医学核电子仪器),电信号往往很弱,而且变化缓慢,含有直流成分,经放大后才便于检测、记录和处理。此外,在许多情况下,被测信号源的内阻高,要求放大器具有高增益和高输入阻抗。具有这种特性的直流放大器也适合用作运算放大器。

直接耦合的晶体管或电子管放大器都可作为直流放大器。这类放大器也靠直流电源供电。当无信号输入时,理想的直流放大器的输出电位应该是零、或者是一个称之为放大器直流零点的参考电位。但是实际上,由于电源电压的波动和诸如温度等环境因素的改变,以及电子元件、器件的老化,这个参考电位会随放大器特性参数的改变而发生变化。这样,放大器的输出中就不可避免地含有一个称为零点漂移的不固定误差。在多级放大器直接耦合的情况下,前级的零点漂移会被后面各级渐次放大,结果便会与被放大的有用信号相混淆,影响放大器的性能。最大限度地克服零点漂移,是直流放大器设计中的一个重要目标。

直流放大器的类型很多。直接耦合的单管放大器是最简单的一种。这种放大器的缺点是零点漂移大。利用成对晶体管或场效应晶体管构成的差分放大器是一种零点漂移较小的直流放大器,常用于集成运算放大器的输入级和中间级。在测量仪器中还常用斩波式直流放大器。

双通道斩波式直流放大器的原理图。它由斩波通道、高频通道和主放大器三部分组成。被测信号中的直流分量(包括缓变分量)和高频分量,分别经斩波通道和高频通道处理后由主放大器相加。经过斩波通道的信号在被放大之前,先被“斩切”成方波,经交流放大以后再由解调器恢复为直流。交流放大器和低通滤波器不会产生零点漂移,只要斩波器的“通”、“断”不引入残存电压和漏电流,整个放大器基本上不会产生零点漂移。高频通道使信号频率较高的分量直接经主放大器输出,能起补偿和加宽频带的作用。斩波器的好坏对直流放大器的性能影响很大。早期的机械振子斩波器具有理想的开关特性,但工作频率只有几百赫,而且寿命短。现代的以场效应晶体管为主构成的斩波器具有良好的性能,得到了广泛的应用。

斩波式直流放大器作为运算放大器,曾在模拟计算机中发挥过重要作用,后来主要用于高精度的测试系统。集成式运算放大器可以直接用于线性直流放大,使用比较广泛。光行天下科技网

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