¿Por qué mi etapa de salida se rectifica cuando uso una etapa anterior?

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Durante las últimas semanas he estado trabajando al máximo en aprender más sobre amplificadores, BJT y varias topologías. A medida que paso por Art of Electronics, pruebo todo lo que se menciona al menos en (P) Spice.

Me he encontrado con un enigma. Cuando hago una etapa de salida de clase B, como la siguiente:

Todoeskosher,yobtengoestasalidadeunaondasinusoidalde3Vp:

Si sustituyo la fuente de señal con algo más práctico, como un VAS, como tal:

Nofuncionaigual.Acabodeconseguiresto:

Donde la mitad negativa de la forma de onda parece estar rectificada. Noté que parece ir también a algún valor de CC positivo, sospecho que está alrededor del valor de una caída de diodo, pero no estoy seguro de por qué. He pasado varias horas tratando de encontrar una explicación para esto, y lo que es peor, es que el circuito está casi literalmente fuera del libro.

Si pongo un desplazamiento de CC en la señal, la forma de onda "rectificada" se vuelve proporcionalmente más pequeña, es decir, con un desplazamiento de +/- 2VCC, tendré semiciclos alternos de ~ 5V y ~ 1V. He jugado con los valores de resistencia para sentir su efecto, pero eso no parece ayudar.

Como realmente estoy tratando de entender esto hasta el punto, tal vez en el futuro no solo pueda entender los diseños de los amplificadores, sino que sean míos, realmente agradecería cualquier ayuda para entender lo que está pasando. ¿Hay algún problema con mi diseño? ¿Cómo puedo hacer que funcione según lo previsto, es decir, obtener una salida de onda sinusoidal adecuada y proporcional?

Mi fuente es una onda sinusoidal, 1kHz, 3Vp, 0VDC. Esto está tomado de Art of Electronics, Fig. 2.66.

Actualización: creo que puedo entender ahora, fue mi selección bastante caprichosa de valores de resistencia. He actualizado el esquema y le he dado a todos los componentes nombres mucho mejores:

Elproblemaanterior,comosemencionó,fuequedebidoamisesgo,elcoleccionista"no tenía a dónde ir" (me gusta cómo se colocó). Esencialmente, como entiendo, la parte positiva de la forma de onda "proviene" de la resistencia R1, y la parte negativa "proviene" de VCE. Ahora que lo he predispuesto para que VCE tenga al menos ~ 7V en su nombre, el PNP puede hacer su trabajo. Además, todo está sesgado hacia adelante. La única pregunta que aún no entiendo completamente es por qué se "rectificó".

Aquí hay una impresión de la nueva entrada / salida:

Tomé la entrada de Rg ya que el paso alto formado por Cb / Rg se atenúa un poco. Elegí un valor bastante pequeño para Cb para que no tenga que imprimir retrasos en la salida mientras se carga (: /). Entiendo que sería necesario un límite mucho más grande para pasar el 20-20kHz completo.

    
pregunta MJXS

4 respuestas

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Hay dos problemas:

1) La primera etapa solo puede funcionar correctamente con voltajes de base por debajo de cero. Cuando la unión colector-base tiene polarización inversa, es decir, en el modo de operación normal, la caída de voltaje total en R67 y R62 es igual a la de R56 (hay una pequeña diferencia, que podemos ignorar aquí). Este valor no puede ser más de aproximadamente 11 V, ya que la caída de voltaje total en todas estas resistencias, diodos y el transistor es de 24 V. Cuando el voltaje de la base es ligeramente inferior a cero, el colector no tener a donde ir, por así decirlo, se corta.

2) entrada flotante, y no sabemos nada acerca de su fuente.

Es posible que desee utilizar un seguidor de emisor con un sesgo de diodo, o dos seguidores de emisor en serie, npn y pnp.

    
respondido por el biggvsdiccvs
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Si quieres una etapa VAS, necesitas hacer una. Tal como está, el colector de Q20 no es una salida de voltaje, es un sumidero de corriente. Intente agregar una resistencia de 1k de +12 al colector de Q2.

Ahora también tiene un desplazamiento de DC, pero para eso es para la polarización.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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Podría agregar algo a esto: un transistor NUNCA es una parte de amplificación de voltaje, es un amplificador de corriente. A partir de este conocimiento, debe comenzar al diseñar con BJT. En el mejor de los casos, como un MOSFET o JFET, son traductores de voltaje a corriente. Pero nunca amplificadores de voltaje. Comprenda: primero analice las transferencias actuales y luego las relacione con la carga resistiva o inductiva.

    
respondido por el zecharia
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R2 (R56) debe ser muy bajo (tal vez cero) o Q1 / Q20 nunca podrá conducir el negativo de la etapa de salida.

Necesitará sesgar el VAS para que la salida sea ~ cero cuando no haya señal. Normalmente esto se hace con retroalimentación de CC desde la salida a una etapa de entrada diferencial.

Para obtener un swing positivo positivo, es común arrancar R42 con un condensador de la salida.

Además, todos los amplificadores de este tipo tendrán una retroalimentación negativa general desde la salida a la entrada de la etapa de entrada diferencial. Por lo general, esto utiliza la misma ruta que la retroalimentación de CC para la polarización, pero está dispuesta de modo que la ganancia de CA sea de 10 a 100, pero la ganancia de CC sea de unidad.     

respondido por el Kevin White

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