別の故障した差動アンプ


10

これは私が作った回路です-設計、計算、構築しました:

概略図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

Q1とQ2のコレクタ電流は5mAでしたが、Q3は1mAでした。入力の正弦波は1kHzで1Vppでした。Q1のベースとQ2のベースの入力間に360度のシフトがあるため、負のフィードバックが機能するはずです。Rf2は最初に10kに決定され、次にポテンショメータに置き換えられました。

この回路は期待通りに機能しませんでした。正弦波内で歪みが発生した場合は、負のフィードバックまたは差動トランジスタペアによって修正され、修正される歪みの量はRf2で制御される(ゲインが少ない-歪みが少ない)と予想しました。

Q3のベースに別の正弦波(1Vpp、3kHz)を追加して歪みを作りました。実際の結果は、望ましい結果に近づくことさえできなかったため、望ましい結果と比較できませんでした。

その結果、Q3のコレクターでの出力は、Q3のベースでの信号と同じように歪んでいます-Q3のコレクターに純粋なサインがあるはずですか?しかし、次にQ2のコレクターで信号のスコープを設定し、アンプの出力にあると予想される正弦波のみがありました(この条件下では、Q2のベースがC1に短絡されていましたが、ポテンショメーターRf2を回転させると、信号歪んだものに急速に近づくでしょう)。

Q2のコレクタでの正弦波とQ3のベースでの歪んだ信号(同じ電圧スケールではない)。

ここに画像の説明を入力してください

差動アンプの理解にはまだ少しギャップがあると思います。これはしばらく苦労していて、diffを含む1つの有用な回路を作成していないためです。アンプ。


Q3のベースに正弦波をどのように「追加」しましたか?
τεκ

@τεκコンデンサーを介した関数発生器の別のチャネル
Keno

4
@Keno本当に近いですね。DCでNFBが正しく機能するように、「部屋」を与えることを考慮していません。したがって、追加されたACも機能しません。あなたが物事をまとめ、あなたの思考をテストしているのを見て私は真剣に嬉しく思います!!
jonk

4
高調波歪みを低減するには、閉ループゲインよりも開ループゲインの方がはるかに大きい必要があります。ここではRc / Re開ループゲインが低すぎるため、Rf2 / Rf1の負のフィードバック比も低くなっています。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 2017

1
@Keno最近の2つの投稿を見てとても興奮しています。それぞれが作業を論理的な部分に分割しています!いいね。(それは私があなたに見たと思う進歩です。)そして、いいえ、すべての詳細を正しく取得するのは簡単ではありません。詳細はたくさんあります。しかし、あなたはプロセスから多くを学びます。すぐにいくつかのことを教えてくれるでしょう。それを守ってください。
jonk

回答:


2

回路を誤って分析して申し訳ありません。実際には、約100の十分な開ループゲインがあります。

概略図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

(以下の説明を参照)

Q1 Q2のベースから見た小信号抵抗は非常に異なります。出力からVnにコンデンサを追加することで、Q2を小さくしました。波打つ音が見やすいので、「歪み」ソースとして10kHzを使用しています。

ここに画像の説明を入力してくださいここに画像の説明を入力してください

ここにはそのコンデンサはありません ここに画像の説明を入力してください


私は行って、あなたの修正が違いを生むかどうかを確認しますが、RbとRf1を通るベース電流が約16 uAで、2V降下するように回路を設計したので、これは問題になりません。Q1とQ2の両方のベータが約です。300なので、両方のベースに120kの抵抗がちょうどいいですね。
キノ2017

いいえ、ベース抵抗のあなたの追加は、物事をさらに悪化させる...
キノ

これらの120k抵抗器は異なる位置にありますが、Rf1はベースと直列で、Rbは並列です。実験として、Rf1をゼロにしてみてください。
τεκ

またはその両端1μFのコンデンサを入れて
τεκ

いいえ、それは何も改善しません。電圧はわずか0.5 V.異なりRcとの両方降下するので問題は、基地curentsでない
キノ

2

差分ペアのゲインはRcollector /(2 * reac)= Rcollector * gm / 2になります

したがって、diffpairゲインは1,500オーム/(2 * 5オーム)= 1,500 / 10 = 150xです。

出力ステージQ3のゲインは約3dB、つまり1.4です。

フォワードゲインの合計はほぼ200です。

歪みを確認するには、C1をQ2のベースに取り付け、下端をフロートさせます。または、Rf2を外して、ラボの電源配線または蛍光灯への容量結合から拾う可能性がある電力線のゴミを回避します。

入力信号が100ミリボルト以上の場合、および周波数が1uFおよび120Kオーム(約1Hz)のF3dBより速い場合、ディフペアが完全に切り替わるため、大きな歪みが発生します。

実際には、これは与えられたISフィードバックループ、C1 + RF1が正確にあなたの回路のハイパスコーナーを定義していますか?

あなたは相当なミラー効果を持つでしょう。各ディフペアトランジスタの入力容量は、(1 + 150x)* Cobまたは約 1,500picoFarads。


ミラー効果は後で発生します-私がこの回路を設計する方法を完全に理解した後、私の質問の前半で説明した期待される動作に可能な限り近くなるようにします。
キノ

ミラー効果(LPFのRsourceで動作する)の上部通過帯域コーナーを設定することと、HPFの下部通過帯域コーナーを設定するフィードバックコンデンサC1との間で、ゲインがフラットに見える「通過帯域」がほとんどまたはまったくない場合があります。
analogsystemsrf 2017
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.