另一个失败的差分放大器

电器工程 差分放大器 失真 负面反馈
2022-01-16 11:07:45

这是我制作的电路——设计、计算、构建:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

Q1 和 Q2 的集电极电流为 5mA,而 Q3 为 1mA。输入端的正弦波在 1kHz 时为 1Vpp。负反馈应该起作用,因为 Q1 基极和 Q2 基极的输入之间存在 360 度偏移。Rf2先定为10k,后来改用电位器。

这个电路没有像我预期的那样工作。我预计,如果在正弦波内部会发生一些失真,那么它将通过负反馈或/和差分晶体管对进行校正,并且正在校正的失真量将通过 Rf2 控制(减少增益 - 减少失真)。

我通过在 Q3 的底部添加另一个正弦波(1Vpp,3kHz)来产生失真。实际结果无法与期望的结果进行比较,因为它们甚至与期望的结果都不接近。

结果,Q3 集电极的输出以与 Q3 基极的信号相同的方式失真 - Q3 的集电极应该有纯正弦波吗?但是后来我在 Q2 的集电极上观察了信号,只有我期望在放大器的输出端出现正弦波(在这种情况下,Q2 的基极短接到 C1,否则旋转电位器 Rf2,信号会迅速接近扭曲的那个)。

Q2 集电极处的正弦波与 Q3 基极处的失真信号(不在同一电压范围内)。

在此处输入图像描述

我认为我对差分放大器的理解还有一点差距,因为我为此苦苦挣扎了一段时间,而且我还没有制作出一个有用的电路,包括 diff。放大器。

2个回答

很抱歉错误地分析了电路 - 实际上你有很多开环增益 - 大约 100。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

(见下文讨论)

从 Q1 Q2 的基极看的小信号电阻非常不同。我通过在输出端和 Vn 之间添加一个电容器来使 Q2 变小。我使用 10kHz 作为“失真”源,因为它更容易看到摆动。

在此处输入图像描述在此处输入图像描述

这里没有那个电容器 在此处输入图像描述

您的 diffpair 增益将为 Rcollector / (2 * reac) = Rcollector * gm/2

因此 diffpair 增益为 1,500 ohms / ( 2 * 5 ohms) = 1,500 / 10 = 150x。

您的输出级 Q3 的增益约为 3dB,即 1.4。

总的远期收益接近 200。

要查看失真,请将 C1 连接到 Q2 的底部,然后让底部浮动。或者断开 Rf2 以避免任何电源线垃圾,否则它可能会从电容耦合到实验室电源线或荧光灯中拾取。

如果您的输入信号大于 100 毫伏左右,并且您的频率高于 1uF 和 120Kohms(约 1Hz)的 F3dB,您将看到大量失真,因为 diffpair 完全切换

事实上,鉴于这一个反馈回路,C1+Rf1 是否准确定义了电路的高通角?

你将有显着的米勒效应;每个 diffpair 晶体管的输入电容将为 (1 + 150x) * Cob 或大约。1,500 皮法拉。