如何抑制直接耦合放大电路中零点漂移

3 零点漂移产生的原因
产生零点漂移的原因很多，主要有3个方面：一是电源电压的波动，将造成输出电压漂移；二是电路元件的老化，也将造成输出电压的漂移；三是半导体器件随温度变化而产生变化，也将造成输出电压的漂移。前两个因素造成零点漂移较小，实践证明，温度变化是产生零点漂移的主要原因，也是最难克服的因素，这是由于半导体器件的导电性对温度非常敏感，而温度又很难维持恒定造成的。当环境温度变化时，将引起晶体管参数VBE，β，ICBO的变化，从而使放大电路的静态工作点发生变化，而且由于级间耦合采用直接耦合方式，这种变化将逐级放大和传递，最后导致输出端的电压发生漂移。直接耦合放大电路的级数愈多，放大倍数愈大，则零点漂移愈严重，并且在各级产生的零点漂移中，第l级产生零点漂移影响最大，因此，减小零点漂移的关键是改善放大电路第1级的性能。

4 抑制零点漂移的措施
抑制零点漂移的措施具体有以下几种：
(1)选用高质量的硅管硅管的ICBO要比锗管小好几个数量级，因此目前高质量的直流放大电路几乎都采用硅管。另外晶体管的制造工艺也很重要，即使是同一种类型的晶体管，如工艺不够严格，半导体表面不干净，将会使漂移程度增加。所以必须严格挑选合格的半导体器件。
(2)在电路中引入直流负反馈，稳定静态工作点。
(3)采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管的变化。补偿是指用另外一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移，如果参数配合得当，就能把漂移抑制在较低的限度之内。在分立元件组成的电路中常用二极管补偿方式来稳定静态工作点。此方法简单实用，但效果不尽理想，适用于对温漂要求不高的电路。
(4)采用调制手段，调制是指将直流变化量转换为其他形式的变化量(如正弦波幅度的变化)，并通过漂移很小的阻容耦合电路放大，再设法将放大了的信号还原为直流成份的变化。这种方式电路结构复杂、成本高、频率特性差。实现这种方法成本投入较高。
(5)受温度补偿法的启发，人们利用2只型号和特性都相同的晶体管来进行补偿，收到了较好的抑制零点漂移的效果，这就是差动放大电路。在集成电路内部应用最广的单元电路就是基于参数补偿原理构成的差动式放大电路。在直接耦合放大电路中，抑制零点漂移最有效地方法是采用差动式放大电路。
4．1 差动放大电路抑制零点漂移的原理
差动放大电路又叫差分电路，他不仅能有效地放大直流信号，而且还能有效的减小由于电源波动和晶体管随温度变化而引起的零点漂移，因而获得广泛的应用，特别是大量地应用于集成运放电路，其常被用作多级放大器的前置级。

基本差动式放大器如图3所示。图中VT1，VT2是特性相同的晶体管，电路对称，参数也对称。如：VBE1=VBE2，RCl=RC2=RC，Bl=RB2=RB，β1=β2=β。电路有2个输入端和2个输出端。因左右2个放大电路完全对称，所以在没有信号情况下，即输入信号UI=0时，Uo1=Uo2，因此输出电压Uo=0，即表明差分放大器具有零输入时零输出的特点。当温度变化时，左右两个管子的输出电压Uo1，Uo2都要发生变动，但由于电路对称，两管的输出变化量(即每管的零漂)相同，即△Uo1=△Uo2，则Uo=O，可见利用两管的零漂在输出端相抵消，从而有效地抑制了零点漂移。如图3所示的差动放大电路所以能抑制零点漂移，是由于电路的对称性。但是此电路存在缺陷：完全对称的理想情况并不存在；所以单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移是有限度的。上述差动电路的每个管的集电极电位的漂移并末受到抑制，如果采用单端输出(输出电压从一个管的集电极与“地”之间取出)，漂移根本无法抑制。为此，常采用图4所示的典型差动放大电路。