Başka Bir Başarısız Diferansiyel Amplifikatör

Bu benim yaptığım devre - tasarladı, hesapladı, inşa etti:

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Q1'ler ve Q2'nin toplayıcı akımı 5mA, Q3'ler 1mA idi. Girişteki sinüs dalgasının 1kHz'de 1Vpp vardı. Negatif geri besleme çalışmalıdır çünkü Q1 tabanındaki giriş ile Q2 tabanındaki 360 derece değişim vardır. Rf2 önce 10k olarak kararlaştırıldı, daha sonra potansiyometre ile değiştirildi.

Bu devre beklediğim gibi çalışmadı. Sinüs dalgası içinde bir miktar bozulma meydana gelirse negatif geri besleme veya / ve diferansiyel transistör çifti ile düzeltileceğini ve düzeltilen miktardaki bozulmanın Rf2 (daha az kazanç - daha az bozulma) ile kontrol edileceğini bekledim.

Bozulmayı Q3 tabanına başka bir sinüs dalgası (1Vpp, 3kHz) ekleyerek yaptım. Gerçek sonuçlar, istenen sonuçlara bile yakın olmadığından, istenen sonuçlarla karşılaştırılamadı.

Sonuç olarak, Q3 kollektöründeki çıkış Q3'ün tabanındaki sinyalle aynı şekilde bozuldu - Q3 kollektöründe saf sinüs olmalı mı? Ama sonra sinyali Q2 kollektöründe buldum ve sadece amplifikatörün çıkışında olması beklenen sinüs dalgası vardı (bu durumda, Q2'nin tabanı C1'e kısa devre oldu, aksi takdirde potansiyometre Rf2'yi döndürerek, sinyal çarpıtılmış olana hızla yaklaşır).

Q2 kollektöründeki sinüs dalgası, Q3 tabanındaki bozuk sinyale karşı (aynı voltaj ölçeğinde değil).

Diferansiyel amplifikatör anlayışımda hala küçük bir boşluk olduğunu düşünüyorum çünkü bir süredir bununla mücadele ediyorum ve diff de dahil olmak üzere bir yararlı devre yapmadım. amp.

diff-amp distortion negative-feedback

— Keno
kaynak

Q3'ün tabanına sinüs dalgasını nasıl "eklediniz"?

— τεκ

@ τεκ Kapasitör üzerinden fonksiyon jeneratörünün başka bir kanalı ile

— Keno

@Keno Gerçekten çok yakınsın. NFB'nin DC'de düzgün çalışabilmesi için "oda" yı verdiğinizden bahsetmediniz. Böylece eklenen AC de çalışamaz. Ben ciddiye öğeleri bir araya koyarak ve düşünme test olduklarını görmekten memnun !!

— jonk

Harmonik bozulmayı azaltmak için, kapalı döngü kazancından çok daha fazla açık döngü kazancı olmalıdır. Rc / Re açık döngü kazançlarınız burada çok düşük, bu nedenle Rf2 / Rf1'in negatif geri besleme oranınız da düşük.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@Keno Son iki gönderiyi gördüğüm için çok heyecanlıyım. Her biri ilerideki işi mantıksal parçalara bölüyor! Güzel. (Bu, sanırım bende gördüğüm bir gelişme.) Ve hayır, tüm detayları doğru bir şekilde bulmak kolay olmayacak. Çok fazla detay var. Ancak süreçten çok şey öğreneceksiniz. Bahse girerim yakında bana birkaç şey öğreteceksin! Devam et.

— jonk

Yanıtlar:

Devreyi yanlış analiz ettiğim için üzgünüm - aslında bol miktarda açık döngü kazancınız var - yaklaşık 100.

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

(aşağıdaki tartışmaya bakınız)

Q1 Q2'nin tabanlarından bakan küçük sinyal direnci çok farklı. Çıkıştan Vn'ye bir kapasitör ekleyerek Q2'yi küçük yaptım. Perukları görmek daha kolay olduğu için "bozulma" kaynağı olarak 10kHz kullanıyorum.

İşte o kapasitör olmadan

— τεκ
kaynak

Düzeltmelerinizin herhangi bir fark yaratıp yaratmadığını kontrol edeceğim ama devreyi tasarladığımdan beri bu bir problem olmamalı, böylece Rb ve Rf1 üzerinden akımın yaklaşık 16 uA ve 2V düşmesi gerekir. Hem Q1 hem de Q2'nin beta değerleri yakl. 300, yani her iki baz için 120k direnç doğru, değil mi?

— Keno

Hayır, baz dirençleri eklemeniz işleri daha da kötüleştiriyor ..

— Keno

Bu 120k dirençler farklı pozisyonlarda olsalar da - Rf1 taban ile seri halde iken Rb paraleldir. Bir deney olarak Rf1'i sıfır yapmayı deneyin.

— τεκ

ya da 1

— uF

Hayır, bu hiçbir şeyi geliştirmiyor. Her iki Rc'deki voltaj düşüşleri sadece 0,5 V için farklılık gösterdiğinden, sorun temel akımlarda değildir

— Keno

Farkı kazancınız Rcollector / (2 * tepki) = Rcollector * gm / 2 olacaktır.

Böylece, bağımsızlık kazancı 1.500 ohm / (2 x 5 ohm) = 1.500 / 10 = 150x olur.

Q3 çıkış aşamanızın yaklaşık 3dB kazancı veya 1.4 vardır.

Toplam ileri kazanç yaklaşık 200'dür.

Bozulmayı görmek için C1'i Q2 tabanına takın ve alt ucunun yüzmesini bekleyin. Veya herhangi bir elektrik hattı çöpünü önlemek için Rf2'nin bağlantısını kesin, aksi takdirde laboratuarınızın güç kablolarına kapasitif kuplajdan veya floresan ışıklarından çıkabilir.

Büyük bir bozulma göreceksiniz, çünkü giriş sinyaliniz 100 milivolt veya daha yüksekse ve frekansınız 1uF ve 120Kohm'unuzun F3dB'sinden daha hızlıysa (yaklaşık 1Hz)

Aslında bu verilen IS C1 + Kf1 tam olarak devrenin üstgeçer köşesini tanımlıyor, bir geribesleme döngüsü?

Önemli Miller Etkiniz olacak; her bir çift yönlü transistörün giriş kapasitansı (1 + 150x) * Cob veya yakl. 1,500picoFarads.

— analogsystemsrf
kaynak

Miller etkisi daha sonra gelir - bu devrenin, daha önce sorumda açıkladığım beklenen davranışa mümkün olduğunca yakın olacak şekilde nasıl tasarlandığını anladıktan sonra.

— Keno

Miller Effect'in üst geçiş bandı köşesini ayarlama (bir LPF'de Rsource ile hareket eden) ile alt geçiş bandı köşesini ayarlayan geri besleme kapasitörü C1 arasında, bir HPF'de, kazancın düz göründüğü "geçiş bandı" çok az olabilir veya hiç olmayabilir.

— analogsystemsrf