直流放大器 - 用途、类型、电路和工作原理

顾名思义，直流放大器本身不放大电流，即不产生额外的功率。这些电子设备用于控制从 0 Hz 开始的特定频率范围内的电振动。但是从直流放大器输入输出端的信号形状来看，可以明确地说输出端有一个放大的输入信号，但输入输出信号的电源是独立的。

根据工作原理，直流放大器分为直接放大器和转换放大器。

直流转换放大器将直流电转换为交流电，然后进行放大和整流。这称为调制和解调增益 — MDM。

直接放大器电路不包含阻抗与频率相关的电抗元件，例如电感器和电容器。相反，一级放大器元件的输出（集电极或阳极）与下一级的输入（基极或栅极）之间存在直接电流连接。因此，直接增益放大器甚至能够通过（放大） 特区……这样的方案在声学中也很流行。

然而，尽管直接电流连接在级的电压降和缓慢的电流变化之间非常准确地转移，但是这种解决方案与放大器的不稳定操作相关联，难以建立放大器元件的操作模式。

当电源电压发生轻微变化，或者放大器元件的工作模式发生变化，或者它们的参数稍微浮动时，立即观察到电路中电流的缓慢变化，这些变化通过电流连接的电路进入输入信号并相应地扭曲输出信号的形状。通常，这些寄生输出变化在幅度上与正常输入信号引起的性能变化相似。

输出电压失真可能由多种因素引起。首先，通过链元素中的内部流程。电源电压不稳定，电路的无源和有源元件参数不稳定，特别是在温度下降的影响下等，它们可能与输入电压根本无关。

由这些因素引起的输出电压变化称为放大器零位漂移。在放大器没有输入信号的情况下（当输入关闭时）一段时间内输出电压的最大变化称为绝对漂移。

参考输入的漂移电压等于绝对漂移与给定放大器增益的比率。该电压决定了放大器的灵敏度，因为它限制了最小可检测输入信号。

为了使放大器正常运行，漂移电压不得超过施加到其输入端的待放大信号的预定最小电压。如果输出漂移与输入信号数量级相同或超过输入信号，则失真将超过放大器的允许限值，其工作点将移出放大器特性的适当工作范围（“零漂移”） .

为了减少零偏差，使用了以下方法。首先，稳定所有为放大器级供电的电压和电流源。其次，他们使用深度负反馈；第三，通过添加参数取决于温度的非线性元件来使用温度漂移补偿方案。第四，采用平衡桥电路。最后，将直流电转换为交流电，然后将交流电放大和整流。

创建直流放大器电路时，匹配放大器输入端、各级连接点以及负载输出端的电位非常重要。还需要确保各级在不同模式下甚至在浮动电路参数条件下的稳定性。

直流放大器是单端和推挽式的。单次直接增益电路接受将输出信号从一个元件直接馈送到下一个元件的输入。第一个晶体管的集电极电压与第一个元件（晶体管）的输出信号一起馈送到下一个晶体管的输入端。

这里第一个晶体管的集电极电位和第二个晶体管的基极电位必须匹配，为此第一个晶体管的集电极电压由一个电阻器补偿。第二个晶体管的发射极电路也加了一个电阻来抵消基极发射极电压。后级晶体管的集电极上的电位也必须很高，这也是通过使用匹配电阻来实现的。

在并联平衡推动级中，集电极电路的电阻和晶体管的内阻组成一个四臂桥，其对角线之一（集电极-发射极电路之间）提供电源电压，并且其他（收集器之间）连接到负载。要放大的信号被施加到两个晶体管的基极。

使用相同的集电极电阻和完全相同的晶体管，在没有输入信号的情况下，集电极之间的电位差为零。如果输入信号非零，则收集器将具有大小相等但符号相反的潜在步长。集电极之间的负载会出现以重复输入信号形式出现的交流电，但幅度较大。

这些级通常用作多级放大器的初级或输出级以获得平衡的电压和电流。这些解决方案的优点是温度对双臂的影响同等地改变它们的特性并且输出电压不会浮动。