Ganancia diferencial en el par diferencial BJT: ¿no es simétrica?

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Tengo el siguiente problema. Pude analizar un par diferencial BJT con la degeneración del emisor de ambos transistores. Calculé las expresiones teóricas de mi ganancia y las obtuve (ya que los transistores son iguales):

$$ A_ {d1} = - \ frac {βR_ {C}} {2 (r_ {π1} + (1 + β) R_ {E})} $$
$$ A_ {d2} = \ frac {βR_ {C}} {2 (r_ {π1} + (1 + β) R_ {E})} $$

Los valores numéricos aquí no importan para mi pregunta, supongo. Luego procedí a simular mi circuito LTSPICE. Como esperaba, los valores fueron ligeramente diferentes de los obtenidos teóricamente. Lo que no esperaba era que los valores de las ganancias fueran ligeramente diferentes entre sí, mientras que ese transistor es igual (debería haber simetría en el circuito). ¿Por qué sucede esto?

EDITAR: Aquí está el esquema utilizado.

así como el punto de operación:

V(n001):     6   voltage
V(vo1):  2.9365  voltage
V(vo2):  2.9365  voltage
V(n003):     -0.746863   voltage
V(n002):     -0.653111   voltage
V(n004):     -0.653111   voltage
V(n005):     -5.32863    voltage
V(n006):     -6  voltage
V(vc):   0   voltage
V(vd):   0   voltage
Ic(Q2):  0.00187503  device_current
Ib(Q2):  1.74223e-005    device_current
Ie(Q2):  -0.00189245     device_current
Ic(Q3):  0.000928333     device_current
Ib(Q3):  9.18252e-006    device_current
Ie(Q3):  -0.000937515    device_current
Ic(Q4):  0.000928333     device_current
Ib(Q4):  9.18252e-006    device_current
Ie(Q4):  -0.000937515    device_current
Ic(Q1):  0.00179235  device_current
Ib(Q1):  1.74223e-005    device_current
Ie(Q1):  -0.00180978     device_current
I(Rref):     0.0018272   device_current
I(Re2):  0.000937515     device_current
I(Re1):  -0.000937515    device_current
I(Rc2):  0.000928333     device_current
I(Rc1):  0.000928333     device_current
I(Vc):   -1.8365e-005    device_current
I(Vd):   -9.18251e-006   device_current
I(Vee):  0.00370223  device_current
I(Vcc):  -0.00368386     device_current

Observo que la corriente que fluye en cada una de las fuentes de voltaje es un poco diferente ... ¿Podría ser esa la razón? ¿Y por qué son diferentes?

    
pregunta WatsonHolmes

1 respuesta

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Ambos valores de ganancia pueden ser iguales solo si se cumplen dos condiciones:

(1) El circuito es 100% simétrico (cumplido)

(2) Ambos voltajes de entrada de señal (entre B y E) son iguales (no se cumplen).

Para comprender bien la función de los circuitos, es esencial darse cuenta de que, para cada uno de los transistores, la tensión Vbe es importante (y no solo la tensión en el nodo base).

  • Para Q3: Vbe = (Vc + Vd) -Ve = Vc-Ve + Vd

  • Para Q4: Vbe = Vc- (Vdx + Ve) = Vc-Ve -Vdx.

(Ve es el voltaje de CC, igual para ambos transistores, causado por la fuente de corriente CC común)

¿Qué es Vdx? A diferencia de Q3, el transistor Q4 recibe una señal de entrada (causada por Vd) del emisor de Q3 (que actúa como seguidor del emisor). Este voltaje Vdx es ligeramente menor que Vd (ganancia del seguidor del emisor < 1). ¡El voltaje en la base de Q4 es solo el voltaje de CC Vc!

Interpretación (para una comprensión correcta): ambos transistores (Q3 y Q4) se pueden ver como una conexión en serie de un colector común y una etapa de base común.

Resultado : Por lo tanto, el cambio de entrada positivo para Q3 (Vd) no es idéntico al cambio de entrada negativo para Q4 (Vdx).

    
respondido por el LvW

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