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。
產生零漂的原因是:產生零點漂移的原因很多,如電源電壓不穩、元器件參數變值、環境溫度變化等。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UBE、β、ICBQ都將發生變化,最終導致放大電路靜態工作點產生偏移。此外,在諸因素中,最難控制的也是溫度的變化。
零點漂移概念(零漂)可描述為:指當放大電路輸入信號為零(即沒有交流電輸入)時,由于受溫度變化,電源電壓不穩等因素的影響,使靜態工作點發生變化,并被逐級放大和傳輸,導致電路輸出端電壓偏離原固定值而上下漂動的現象 它又被簡稱為:零漂。
在漂移現象嚴重的情況下,往往會使有效信號“淹沒”,使放大電路不能正常工作。因此,必須找出產生零漂的原因和抑制零漂的方法。
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,構成集成放大電路。
由于電子工業的飛速發展,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、長度等經過傳感器處理后轉變為微弱的、變化較慢的非周期電信號,這類信號不足以驅動負載,必須經過放大。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接方式后卻出現前后級之間靜態工作點相互影響及零點漂移的問題。
怎樣測試運算放大器的輸入失調電壓?
運放輸入失調電壓是指輸入信號為零時,輸出端出現的電壓折算到同相輸入端的數值。
運放輸入失調電壓測試只要將運放連接成差分放大電路(也稱減法電路),再將兩個輸入端短接之后接地即可。
為了方便測量,可設置較大的增益,如1001倍,輸出電壓除以1001就是輸入失調電壓。
取RF=R3=100kΩ,R1=R2=100Ω,將Ui1和Ui2同時接地,Uo/1001就是輸入失調電壓。
零點漂移、量程漂移
在檢測期間開始時,人工或自動校準儀器零點和量程值,記錄最初的模擬零點和量程讀數。每隔24小時后測定(人工或自動)和記錄一次零點、量程值讀數:隨后校準儀器零點和量程值,記錄零點、量程值讀數;連續168小時(7天)。按(3)—(6)式計算零點漂移、量程漂移: a.零點漂移:
ΔZ=Zi-Z0………………………………………………………(3)
Zd=ΔZmax/R×100% ……………………………………………(4)
式中:Z0—零點讀數初始值;
Zi—第i次零點讀數值;
Zd—零點漂移;
ΔZ—零點漂移絕對誤差;
ΔZmax—零點漂移絕對誤差最大值; R—儀器滿量程值。 b.量程漂移:
ΔS=Si-S0………………………………………………………(5)
Sd=ΔSmax/R×100% ……………………………………………(6)
式中:S0—量程值讀數初始值;
Si—第i次量程值讀數值;
Sd—量程值漂移;
ΔS—量程值漂移絕對誤差;
ΔSmax—量程值漂移絕對誤差最大值;
R—儀器滿量程值。
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