Ein weiterer ausgefallener Differenzverstärker

Dies ist die Schaltung, die ich gemacht habe - entworfen, berechnet, gebaut:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Der Kollektorstrom von Q1 und Q2 betrug 5 mA, während der von Q3 1 mA betrug. Die Sinuswelle am Eingang hatte 1 Vss bei 1 kHz. Negative Rückkopplung sollte funktionieren, da zwischen dem Eingang an der Basis von Q1 und der Basis von Q2 eine 360-Grad-Verschiebung besteht. Rf2 wurde zuerst auf 10k festgelegt, dann wurde es durch ein Potentiometer ersetzt.

Diese Schaltung funktionierte nicht wie erwartet. Ich habe erwartet, dass eine gewisse Verzerrung innerhalb der Sinuswelle durch negative Rückkopplung oder / und Differenztransistorpaar korrigiert wird und die zu korrigierende Betragsverzerrung mit Rf2 gesteuert wird (weniger Verstärkung - weniger Verzerrung).

Ich habe die Verzerrung durch Hinzufügen einer weiteren Sinuswelle (1 Vpp, 3 kHz) zur Basis von Q3 vorgenommen. Die tatsächlichen Ergebnisse konnten nicht mit den gewünschten verglichen werden, da sie nicht einmal den gewünschten nahe kamen.

Infolgedessen wurde der Ausgang am Kollektor von Q3 auf die gleiche Weise verzerrt wie das Signal an der Basis von Q3 - sollte am Kollektor von Q3 reiner Sinus vorhanden sein? Aber dann habe ich das Signal am Kollektor von Q2 abgetastet und nur dort war die Sinuswelle, die ich am Ausgang des Verstärkers erwartet hatte (unter der Bedingung, dass die Basis von Q2 mit C1 kurzgeschlossen wurde, andernfalls mit Drehen des Potentiometers Rf2 das Signal würde sich schnell dem Verzerrten nähern).

Sinuswelle am Kollektor von Q2 gegen verzerrtes Signal an der Basis von Q3 (nicht auf derselben Spannungsskala).

Ich denke, dass es immer noch eine kleine Lücke in meinem Verständnis des Differenzverstärkers gibt, weil ich eine Weile damit zu kämpfen habe und keine nützliche Schaltung einschließlich Diff gemacht habe. Ampere.

Es tut uns leid, dass Sie die Schaltung falsch analysiert haben - Sie haben tatsächlich viel Verstärkung im offenen Regelkreis - ungefähr 100.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

(siehe Diskussion unten)

Der kleine Signalwiderstand von den Basen von Q1 bis Q2 ist sehr unterschiedlich. Ich habe Q2 klein gemacht, indem ich einen Kondensator vom Ausgang zu Vn hinzugefügt habe. Ich verwende 10 kHz als "Verzerrungsquelle", da die Wackelbewegungen leichter zu erkennen sind.

Hier ist es ohne diesen Kondensator

Ihr Diffpair-Gewinn ist Rcollector / (2 * reac) = Rcollector * gm / 2

Somit beträgt die Diffpair-Verstärkung 1.500 Ohm / (2 · 5 Ohm) = 1.500 / 10 = 150x.

Ihre Ausgangsstufe Q3 hat eine Verstärkung von etwa 3 dB oder 1,4.

Der gesamte Vorwärtsgewinn beträgt fast 200.

Um Verzerrungen zu erkennen, befestigen Sie das C1 an der Basis von Q2 und lassen Sie das untere Ende von nur schweben. Oder trennen Sie Rf2 vom Stromnetz, um zu vermeiden, dass Stromleitungen durch die kapazitive Kopplung an die Stromkabel Ihres Labors oder durch Leuchtstofflampen entstehen.

Sie werden eine massive Verzerrung feststellen, da das Diffpair vollständig schaltet, wenn Ihr Eingangssignal größer als 100 Millivolt ist und wenn Ihre Frequenz schneller als die F3dB Ihrer 1uF und 120Kohms (ca. 1Hz) ist.

In der Tat, da dies IST eine Rückkopplungsschleife, genau funktioniert C1 + Rf1 die Highpass Ecke Ihrer Schaltung definieren?

Sie haben einen erheblichen Miller-Effekt. Die Eingangskapazität jedes Diffpair-Transistors beträgt (1 + 150x) * Cob oder ca. 1.500picoFarads.