Một bộ khuếch đại khác biệt không thành công


10

Đây là mạch tôi đã thực hiện - thiết kế nó, tính toán nó, xây dựng nó:

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

Dòng thu của Q1 và Q2 là 5mA, trong khi Q3 là 1mA. Sóng hình sin ở đầu vào có 1Vpp tại 1kHz. Phản hồi tiêu cực sẽ hoạt động vì có sự thay đổi 360 độ giữa đầu vào tại cơ sở Q1 và cơ sở của Q2. Rf2 trước tiên được quyết định là 10k, sau đó nó được thay thế bằng chiết áp.

Mạch này không hoạt động như tôi mong đợi. Tôi hy vọng rằng nếu một số biến dạng sẽ xảy ra bên trong sóng hình sin thì nó sẽ được sửa chữa bằng phản hồi âm hoặc / và cặp bóng bán dẫn vi sai, và độ méo được điều chỉnh sẽ được kiểm soát bằng Rf2 (ít tăng - ít biến dạng hơn).

Tôi đã tạo ra sự biến dạng bằng cách thêm một sóng hình sin khác (1Vpp, 3kHz) vào cơ sở của Q3. Kết quả thực tế không thể so sánh với kết quả mong muốn vì chúng thậm chí không gần với kết quả mong muốn.

Kết quả là, đầu ra tại bộ thu của Q3 bị biến dạng giống như tín hiệu ở cơ sở của Q3 - có nên có sin thuần tại bộ thu của Q3 không? Nhưng sau đó, tôi đã thu được tín hiệu ở bộ thu của Q2 và chỉ có sóng hình sin mà tôi dự kiến ​​sẽ ở đầu ra của bộ khuếch đại (trong điều kiện, cơ sở của Q2 được rút ngắn thành C1, nếu không, với tín hiệu xoay Rf2, tín hiệu xoay sẽ nhanh chóng tiếp cận một trong những biến dạng).

Sóng hình sin tại bộ thu của tín hiệu Q2 so với tín hiệu bị méo ở gốc của Q3 (không cùng thang đo điện áp).

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tôi nghĩ rằng vẫn còn một khoảng cách nhỏ trong sự hiểu biết của tôi về bộ khuếch đại vi sai bởi vì tôi đang vật lộn với điều này trong một thời gian và tôi đã không tạo ra một mạch hữu ích bao gồm cả diff. amp.


Làm thế nào bạn "thêm" một sóng hình sin vào cơ sở của Q3?
τεκ

@ Với một kênh khác của trình tạo chức năng của tôi thông qua tụ điện
Keno

4
@Keno Bạn khá thân, thật đấy. Bạn chỉ không tính đến việc cung cấp cho nó "phòng" để NFB hoạt động chính xác tại DC. Vì vậy, AC được thêm vào cũng không thể hoạt động. Tôi thực sự vui mừng khi thấy rằng bạn đang đặt mọi thứ lại với nhau và kiểm tra suy nghĩ của bạn !!
jonk

4
Để giảm méo sóng hài, phải có nhiều vòng lặp mở hơn nhiều so với khuếch đại vòng kín. Mức tăng vòng lặp mở Rc / Re của bạn quá thấp ở đây, do đó tỷ lệ phản hồi âm của Rf2 / Rf1 của bạn cũng thấp.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1
@Keno Tôi rất vui mừng khi thấy hai bài viết gần đây, mặc dù. Mỗi người đang chia nhỏ công việc phía trước thành những phần hợp lý! Đẹp. (Đó là một tiến bộ tôi nghĩ tôi đã thấy ở bạn.) Và không, sẽ không dễ để có được tất cả các chi tiết đúng. Có rất nhiều chi tiết. Nhưng bạn sẽ học được rất nhiều từ quá trình. Tôi cá là bạn sẽ sớm dạy cho tôi một vài điều! Giữ ở đó.
jonk

Câu trả lời:


2

Xin lỗi vì đã phân tích sai mạch - bạn thực sự có rất nhiều mức tăng vòng lặp mở - khoảng 100.

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

(xem thảo luận bên dưới)

Điện trở tín hiệu nhỏ nhìn từ các cơ sở của Q1 Q2 rất khác nhau. Tôi đã làm cho quý 2 nhỏ hơn bằng cách thêm một tụ điện từ đầu ra vào Vn. Tôi đang sử dụng 10kHz làm nguồn "méo" vì dễ nhìn thấy các wigglies hơn.

nhập mô tả hình ảnh ở đâynhập mô tả hình ảnh ở đây

Ở đây không có tụ điện đó nhập mô tả hình ảnh ở đây


Tôi sẽ đi và kiểm tra xem các hiệu chỉnh của bạn có khác biệt gì không nhưng đây không phải là vấn đề vì tôi đã thiết kế mạch sao cho dòng điện cơ bản qua Rb và Rf1 sẽ giảm khoảng 16 uA và 2V. Cả Q1 và Q2 đều có beta xấp xỉ. 300, vậy điện trở 120k cho cả hai cơ sở là vừa phải, bạn có nghĩ vậy không?
Keno

Không, việc bạn bổ sung các điện trở cơ sở khiến mọi thứ trở nên tồi tệ hơn ..
Keno

Những điện trở 120k đó ở các vị trí khác nhau mặc dù - Rf1 nối tiếp với cơ sở trong khi Rb song song. Như một thử nghiệm thử làm cho Rf1 zero.
τεκ

hoặc đặt một tụ 1uF qua nó
τεκ

Không, điều đó không cải thiện bất cứ điều gì. Vấn đề không nằm ở các đường cong cơ sở vì điện áp giảm trên cả hai Rc chỉ khác nhau trong 0,5 V.
Keno

2

Độ khuếch tán của bạn sẽ là Rcollector / (2 * Reac) = Rcollector * gm / 2

Do đó, mức tăng khuếch tán là 1.500 ohms / (2 * 5 ohms) = 1.500 / 10 = 150x.

Giai đoạn đầu ra của bạn Q3 có khoảng tăng 3dB, hoặc 1,4.

Tổng mức tăng chuyển tiếp là gần 200.

Để xem độ méo, gắn C1 vào đế của Q2 và để phần dưới cùng của phao. Hoặc ngắt kết nối Rf2 để tránh bất kỳ thùng rác đường dây điện nào mà nó có thể nhận từ khớp nối điện dung với hệ thống dây điện trong phòng thí nghiệm hoặc đèn huỳnh quang.

Bạn sẽ thấy độ méo lớn, vì độ nhiễu hoàn toàn chuyển đổi, nếu tín hiệu đầu vào của bạn lớn hơn 100 millivolt hoặc hơn, và nếu tần số của bạn nhanh hơn F3dB của 1uF và 120Kohms (khoảng 1Hz)

Trong thực tế, với IS này một vòng phản hồi, liệu C1 + Rf1 có xác định chính xác góc HighPass trong mạch của bạn không?

Bạn sẽ có hiệu ứng Miller đáng kể; điện dung đầu vào của mỗi bóng bán dẫn khuếch tán sẽ là (1 + 150x) * Cob hoặc xấp xỉ. 1.500picoFarads.


Hiệu ứng Miller xuất hiện sau - sau khi tôi hoàn toàn hiểu cách thiết kế mạch này gần nhất có thể với hành vi dự kiến ​​mà tôi đã mô tả trước đó trong câu hỏi của mình.
Keno

Giữa Hiệu ứng Miller đặt góc băng thông phía trên (hoạt động với Rupource trong LPF) và tụ phản hồi C1 đặt góc băng thông phía dưới, trong HPF, bạn có thể có ít hoặc không có "băng thông" trong đó mức tăng có vẻ bằng phẳng.
analogsystemsrf
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.