Mẹo phân tích mạch với nhiều op-amps và bjts

Trong một bài tập về nhà, tôi cần phác thảo biểu đồ Vout-vs-Vin, để nó có được phân tích đầu tiên. Tôi biết rằng Ur và Vin đều không âm, và mạch được hiển thị ở đây:

Có vẻ như có rất nhiều sự đối xứng trong mạch, và mạch phức tạp rõ ràng này có thể được chia thành một vài cái nhỏ hơn. Tất cả bốn giai đoạn op-amp giống với bộ khuếch đại logarit cổ điển, tuy nhiên tôi cảm thấy rằng bằng cách nào đó chúng ta có thể bỏ qua việc gọi trong phân tích này. CẬP NHẬT : Đây là một biểu đồ quét dc Lt-spice tôi đã làm với R = 0,5k và Ur = 5V. Có vẻ như quý 3 lúc đầu đã bão hòa, sau đó đã tắt. $\ln$

Khi phân tích các mạch phức tạp, bạn cần có khả năng chia mạch tổng thể thành các mạch phụ mà bạn đã thực hiện. Sau đó, bạn cần phải hiểu làm thế nào từng chức năng mạch phụ. Bạn có thể làm điều này bằng cách mô phỏng hoặc thực hiện một số nghiên cứu và tìm các mạch tương tự. Bước tiếp theo là tìm một số phương trình nếu có thể để mô tả các mạch con.

Chồng chất là bạn của bạn, loại bỏ và thêm các phần khác nhau của mạch hoặc thay thế điện áp và dòng điện. Quan sát cách mạch tổng hợp hoạt động mà không có Q2. Sau đó thêm nó vào và xem những gì xảy ra. Cũng mô phỏng mạch nhật ký "xanh" với đầu vào sóng sin. Chạy quét tần số hoặc phân tích AC nếu thiết kế liên quan đến miền tần số. Mạch này có điện áp cố định làm cho nó đẹp vì một nửa mạch đang chạy ở giá trị cố định DC, giúp cho việc phân tích phương trình dễ dàng hơn.

Dưới đây là một số thông tin tôi đã tìm thấy trên các mạch nhật ký: Nhật ký IC tích hợp Maxim

Bắt đầu bằng cách vẽ lại mạch theo cách bạn có thể xác định các mạch con và phản hồi (Lưu ý: Tôi đã sử dụng Vdd thay vì Ur ):

Bạn có thể thấy 4 mạch phụ, tất cả chỉ có 2 chân. Đối với tất cả chúng, bạn có thể viết hàm chuyển Iin / Vout hoặc Vin / Vout .

Nó cũng hữu ích để xác định một số dòng điện nhất định và hướng của chúng cho rằng cực tính của một số điện áp được đưa ra, và bạn biết rằng có một nền tảng ảo trên tất cả các đầu vào tiêu cực cho Op-Apms.

Cuối cùng quan sát đường dẫn phản hồi, lấy điện áp từ đầu ra và cung cấp lại dòng điện 3 * Vout / * (2R) .

Bây giờ bạn có tất cả các công cụ bạn cần để xây dựng giải pháp phân tích của bạn. Hãy coi chừng rằng phản hồi có thể tích cực trong các điều kiện nhất định, điều này sẽ làm cho đường ray mạch của bạn.

Một số lời khuyên bổ sung :

Phân tích mạch mà không có phản hồi đầu tiên. Tức là cắt dòng nói phản hồi. Sau đó, bạn có thể biết nếu phản hồi là tích cực (thêm vào đầu vào khi đầu vào tăng) hoặc âm.

Hãy xem xét OP3 Q3 để bắt đầu, bây giờ nếu opamp nằm trong vùng tuyến tính của nó, hai điện áp đầu vào sẽ gần giống nhau và đầu vào không đảo ngược được gắn với 0V, do đó đầu ra sẽ được tán thành sao cho Ic (Q3) = Ur / R + Iin (Đầu vào của phần) và đầu vào của phần là một nút trái đất ảo.

Sau đó, Ebbers moll sẽ cung cấp cho bạn điện áp đầu ra opamp (= Vbe) theo Ic và do đó về mặt dòng điện đầu vào.

Kiểu lý luận tương tự áp dụng cho OP4 / Q4, nhưng ở đây dòng điện đầu vào là Vout / 2R.

Tiếp theo hãy xem xét OP1 / Q1, trong khu vực tuyến tính một lần nữa Ic (Q1) phải bằng Ur / R (để các đầu vào opamp bằng nhau) Vì vậy, moll ebbers sẽ cung cấp cho bạn Vbe cần thiết, lưu ý rằng cơ sở bây giờ được thiên vị giống nhau ( điện áp âm hơi thấp như bộ phát của Q3, do đó, tham số của OP1 phải âm hơn nữa).

Ic (Q2) bây giờ có thể được tính toán (eboll moll một lần nữa) như chúng ta biết Q4s Vbe.