¿Por qué todos los libros dijeron que la diferencia de Av de una etapa de entrada diferencial en el amplificador de potencia es muy grande? Ad = Rc / re, pero si hay fuentes de corriente en el circuito del colector y el emisor, tendrán una impedancia demasiado grande y la división de un "Rc" grande a otro "re" grande no dará un valor de "Ad" muy grande. ¿Dónde hay un truco?
En la etapa diferencial con salida asimétrica, la corriente de carga puede "oscilar" desde:
\ $ 0A \ $ a \ $ I_ {EE} \ $
Ylagananciaes
$$A_d=0.5*R_C\approx\frac{R_C}{2r_e}$$
Peroalagregarelespejoactualpodemos"aumentar" la ganancia (la ganancia es ahora la misma que para una salida simétrica). Porque ahora la corriente de carga puede oscilar desde:
\ $ - I_ {EE} \ $ a \ $ + I_ {EE} \ $
Ylagananciaes:
$$A_d=gm*R_L\approx\frac{R_L}{r_e}$$
Entuamplificadordeaudioladif.etapalaresistenciadecargaesigualalaimpedanciadeentradadeunaetapaVAS(Q6).Porlotanto,lagananciadeCCes"baja" porque \ $ r_ \ pi \ $ es baja y la capacitancia de Miller. enlace
¿Por qué todos los libros dijeron que la diferencia de Av de una etapa de entrada diferencial en el amplificador de potencia es muy grande?
Encuentro "todos los libros" una declaración peligrosa. Realmente depende de la etapa de entrada si tiene una gran ganancia de voltaje (Av). También está hablando de amplificadores de potencia para audio , debería haber mencionado eso porque el audio es de baja frecuencia . También hay amplificadores de potencia para aplicaciones de alta frecuencia . Muchos de los trucos que podemos hacer en audio no se pueden hacer en estas altas frecuencias.
En el esquema, se muestra la primera etapa por sí misma en realidad no tiene una gran ganancia de voltaje. La ganancia de voltaje es aproximadamente igual a la gm de los transistores del par de entrada multiplicado por la carga en el colector.
Aquí, la carga es Q12 y Q19, que forman un espejo actual. Significa que las corrientes (diferenciales) de Q1 y Q2 se agregan y esta corriente termina en el colector de Q12. Este colector está cargado por la base de Q6, que es un diodo a tierra y esto es una baja impedancia . Tenga en cuenta que la señal sigue siendo actual . Si calculara la ganancia de voltaje real hasta el colector de Q12, esa ganancia sería bastante baja.
La señal de CA actual que aparece en el recopilador de Q12 entrará en Q6 y luego se multiplicará por beta, fluye a través de la cadena de diodos.
En estos diodos, la señal se convierte nuevamente en un voltaje y la corriente se amplifica (amortigua) a la salida.
Tenga en cuenta que este diseño tiene comentarios negativos al utilizar C2, R3 y R10. Esta retroalimentación establece la ganancia total del amplificador. Para que esto funcione correctamente, la ganancia de circuito abierto del amplificador debe ser lo suficientemente alta. Es por eso que queremos etapas de alta ganancia.
Como puede ver, este diseño no es tan fácil, en realidad no es solo la primera etapa que determina la ganancia. Este circuito es básicamente un convertidor de voltaje a corriente, amplificador de corriente, carga activa, búfer de corriente con retroalimentación general.
Has mencionado la expresión Ad = Rc / re .
Tenga en cuenta que esta expresión es (1) una aproximación muy aproximada para un amplificador de emisor común con retroalimentación negativa pesada (debido a re) y (2) no se aplica a una diferencia. amplificador. Ni para uno simple (dos o tres transistores solamente) ni para el que usted muestra.
Esto se debe a que la resistencia en la ruta del emisor común (como se ve desde el transistor izquierdo del par diferencial) se pasa por alto por la entrada de baja resistencia del emisor de transistores más a la derecha.
Para una buena comprensión de las diversas expresiones de ganancia (modo común, modo de diferencia única, modo de diferencia completa) debe conocer el principio de funcionamiento de la diferencia. par.
Derivación detallada (solo para la etapa de diferencia Q1, Q2, Q3).
Supuesto : Antemano. operación diferencial con Vin1 = Vin y Vin2 = 0 [Q1 se puede tratar como un seguidor de emisor cargado por la resistencia de entrada de Q2 en la configuración básica común].
Ganancia: Ad = Ganancia1 * Ganancia2 = A1 * A2 con
A1 = gm1 * ro / (1 + gm1 * ro) con ro = re || (1 / gm2).
Si la resistencia dinámica re es muy grande (re > > 1 / gm2), podemos establecer ro = 1 / gm2.
A1 = (gm1 / gm2) / (1 + gm1 / gm2).
Para puntos operativos idénticos para Q1 y Q2 tenemos: gm1 = gm2 = gm y la ganancia es
A1 = 1/2.
Por lo tanto, con A2 = gm * Rc (Rc = resistencia del colector), la ganancia total es
Ad = 0.5 * gm * Rc .
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