Aumente la ganancia de baja frecuencia de un amplificador de cascode

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He estado diseñando un generador de ruido (por diversión) con el objetivo de obtener una respuesta de frecuencia suave entre 10Hz y 10MHz. Como no tengo ningún amplificador operacional "elegante", decidí utilizar un diseño discreto que eventualmente usará una cascada de amplificadores Cascode. En la primera etapa, me gustaría usar un solo zener para desviar el amplificador y actuar como fuente de ruido.

Notas de diseño:

  • Elegí el amplificador de Cascode porque no está sujeto al efecto Miller
  • Para aprovechar el efecto de avalancha, Vz > 6.5V (el 1N4737 cae 7.5V @ 30mA)
  • Una opción es usar el zener solo como una fuente de ruido y realizar la desviación por separado, pero preferiría no tomar esta ruta
  • El 1N4148 se usa solo para sesgar y se puede reemplazar con una resistencia si es necesario
  • Los transistores están configurados para tener una corriente de polarización de 10 mA (punto de ganancia máximo para el 2N3904)
  • Me doy cuenta de que los amplificadores operacionales pueden usarse para hacer lo mismo, pero quería el desafío adicional de encontrar un diseño discreto, y los amplificadores operacionales con un ancho de banda de 100MHz no son baratos.

Preguntas:

  • ¿Mi simulación proporciona una buena aproximación del comportamiento deseado? Recuerde que el objetivo es amplificar el ruido blanco entre 10Hz y 10MHz.
  • ¿Cómo puedo reducir el valor del capacitor de derivación del emisor (C2) mientras mantengo la respuesta de frecuencia deseada y la ganancia de la banda de paso?
  • Si tuviera que construir este circuito utilizando un condensador electrolítico de aluminio para C2, ¿tendré problemas de ESR en altas frecuencias?
pregunta Caleb Reister

2 respuestas

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Si tuviera que construir este circuito utilizando un electrolítico de aluminio   Condensador para C2, ¿tendré problemas de ESR a altas frecuencias?

No solo ESR sino ESL (inductancia) causará una frecuencia de resonancia y un aumento de ganancia en algún punto en el rango de kHz medio a decenas de kHz y por encima de este, la ganancia se reducirá gradualmente a medida que el inductor se vuelve más dominante.

  

¿Cómo puedo reducir el valor del capacitor de derivación del emisor (C2) mientras   ¿Manteniendo la respuesta de frecuencia deseada y la ganancia de la banda de paso?

Es difícil dado que necesita una ganancia de diez y que no desea que la impedancia de salida aumente mucho más de 680 ohmios. Consideraría el uso de capacitores cerámicos de 22 uF y los pondría en paralelo para darle 220 uF. Una vez más, debe tener cuidado con los problemas de frecuencia de resonancia y es posible que deba agregar unos condensadores de 100 nF en esos límites de 22 uF para obtener una respuesta bastante plana.

Intente buscar algunos y agregar los componentes parásitos a su modelo. Entonces, para responder a tu primera pregunta: -

  

¿Mi simulación proporciona una buena aproximación de la deseada?   ¿comportamiento? Recordemos que el objetivo es amplificar el ruido blanco entre 10Hz.   y 10MHz.

No, pero esto se puede remediar fácilmente agregando componentes parásitos.

    
respondido por el Andy aka
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Vamos a dar la vuelta a ese circuito

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El rechazo de la fuente de alimentación ha mejorado mucho.

    
respondido por el analogsystemsrf

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