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在經(jīng)過放大電路后，被失真的電壓畸變所扭曲。即使是最好的放大電路也會因為器件的不對稱或其他原因而產(chǎn)生失調(diào)電壓。這些失調(diào)電壓可能會對整體電路帶來負面影響，例如降低增益、產(chǎn)生諧波、誤差等。因此，為了解決失調(diào)電壓問題，需要使用特定的電路技術(shù)來抵消這些電壓，以保證電路的正常工作和準(zhǔn)確性。

1. 失調(diào)電壓的來源

失調(diào)電壓通常來自以下三個方面：

（1）器件的偏差：由于晶體管、運放等半導(dǎo)體器件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化、溫度變化、過程方差等因素，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參數(shù)來衡量：公差和增益。

（1）公差：公差是指兩個器件之間參數(shù)的不同之處。它可以是器件制造過程的隨機方差，也可以是設(shè)計時允許的公差。對于多個器件組成的電路而言，公差是失調(diào)電壓的主要來源。

（2）增益：增益失調(diào)電壓是指兩個未完全對稱的輸入信號在經(jīng)過放大器后的差異。增益失調(diào)電壓源于放大器對輸入信號的響應(yīng)不同，并對放大器的輸出產(chǎn)生貢獻。

3. 解決失調(diào)電壓的方法

為了解決失調(diào)電壓問題，可以采用以下幾種方法：

（1）調(diào)整電路設(shè)備：通過合理選擇和調(diào)整電路設(shè)備，使其具備一定的對稱性，來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、電容等器件進行分壓或者串聯(lián)來達到對稱的效果。

（2）反饋電路：通過將一部分輸出信號反饋回輸入端，可以達到自動補償失調(diào)電壓的效果。反饋電路通常可以降低失調(diào)電壓幾個數(shù)量級。其中，反饋電路的選擇和設(shè)計需要充分考慮失調(diào)電壓的影響因素、反饋電路的特性和工作方式，來最大程度地提高反饋電路的失調(diào)補償能力。

（3）校準(zhǔn)調(diào)整：通過手動或自動化調(diào)整電路參數(shù)，對失調(diào)電壓進行校準(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)將誤差信號傳回到調(diào)整環(huán)節(jié)來實現(xiàn)目的。

4. 失調(diào)電壓的校驗和測量

在設(shè)計失調(diào)電壓校準(zhǔn)電路之前，需要對失調(diào)電壓進行先驗測量和校驗，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、差分電路測量、差分放大器、電橋等技術(shù)來進行失調(diào)電壓的量化測量。其中，直接電路檢測是最基本的失調(diào)電壓測量技術(shù)，通過測量兩個輸入信號和輸出信號之間的電壓差來計算失調(diào)電壓。電橋法和差分放大器法則是通過減少噪聲的干擾，從而提高測量精度。而差分電路測量則是將兩個失調(diào)電壓源聯(lián)系起來，通過反相輸入來降低失調(diào)電壓對測量結(jié)果的干擾。

總之，失調(diào)電壓是晶體管、運放等半導(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)來消除它。這些技術(shù)包括器件對稱、反饋電路、校準(zhǔn)調(diào)整等。 在實踐中，正確的失調(diào)電壓檢測和量化方法也是解決失調(diào)電壓問題的關(guān)鍵。通過仔細分析、合理設(shè)計和嚴(yán)格檢測，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。