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差分放大電路設計(四)

CHANBAEK ? 來源:頭條號趣玩電路 ? 作者:頭條號趣玩電路 ? 2023-04-25 15:43 ? 次閱讀

上一節我們給差分放大電路加了中間級(電壓放大級),如圖

wKgaomRHhIWAXGgpAAA2TAFo8fs253.jpg

電路中差分放大電路直接和下一級放大電路相連接,中間沒有緩沖級,帶來幾個問題。

電路的靜態工作點無法良好的調節,圖中R1的值關系到靜態工作點,又同時是中間級一個負反饋的電阻

如果電阻值太小,靜態工作點不合適,同時中間級的靜態性能穩定性也會差,如果把電阻值設置大一點,那么又會負反饋加強,輸入端信號稍微增強,R1上面的電壓值太高,導致放大管Q9基射電壓反偏,Q9截止,信號截止失真,所以這個矛盾無法解決。

如果我們給差分放大電路改進一下,輸出加一級緩沖級,就可以減小這種矛盾,如圖

wKgZomRHhIaAXvG9AAA8Xco39t0631.jpg

三極管Q6和R1組成一個射隨電路(緩沖級),射隨電路具有高輸入阻值,低輸出阻值。

三極管Q9,Q8,R5組成一個有源放大電路(中間級)。

調節R1和R5的阻值,可以輕松設置合適靜態工作點,同時兼顧好電壓增益和放大級穩定性問題。

R1的值越大,射隨電路輸入阻值越高,信號衰減越大,負反饋加強了,電路穩定性提高了,所以調節R1可以調節電路增益。

R5是有源放大電路射極電阻,也具有負反饋作用,但是有源負載的動態電阻很大,R5對電路的電壓增益影響,相對來說小很多了,配合R1調節R5的值可以調節靜態工作點,同時在電路增益和穩定性做一個均衡。

如果想把節點2的靜態工作點設置在1.5v附近,同時我想電路穩定性高一些,電壓增益低點,拓寬輸入信號幅值。

那么我們可以把R1設置遠大于R5,R1=10K,R5=1.1K。

現在我們接一個10k的電阻來測試一下,輸入信號1kz,信號幅值10μV。如圖

wKgaomRHhIeAIHh4AAC96DeIblc483.jpg

wKgZomRHhIeACERyAACD4cYYJsw528.jpg

電壓倍數大概2000倍,增益低了,但是電路穩定性和輸入信號幅值拓寬了。

我們再把R1和R5的值修改一下,讓電壓增益高一些。把R1設置為3.2k,R5設置為3k,節點2的靜態工作點依舊是1.5v附近,測試一下,如圖

wKgZomRHhIiAJmhNAACyb8m6fcg853.jpg

wKgaomRHhIiAbZCjAACJuhnsI-w814.jpg

電壓放大倍數為20000倍左右,電壓增益很大。

結論,加入輸出緩沖級的差分放大電路,可以在靜態工作點設置和電壓增益,電路穩定性之間有一個良好均衡設置。

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