Differential-BJT-Verstärker der Klasse AB DC-Analyse

Ich habe ein paar Fragen zur Analyse des Verstärkerschemas unten. Denken Sie daran, dass die Widerstandswerte noch nicht festgelegt wurden und vorerst nur kopiert und eingefügt werden. Die einzigen Anforderungen an den Verstärker sind, dass er einen 8-Ohm-Lautsprecher mit einer Versorgungsschiene von +16 V und einer Gesamtspannungsverstärkung von mindestens 1500 antreibt (ich weiß, dass ich wahrscheinlich Stufen hinzufügen muss).

  1. Wie kann der Stromspiegel am besten vorgespannt werden, um den richtigen Strom bereitzustellen? Zuvor erhielten wir für jeden Abzweig von der Versorgungsschiene gleiche Werte von 1 mA (um keinen Stromantrieb zwischen den Stufen zu verursachen, glaube ich?), wobei 2 mA vom Stromspiegel stammen. Sollte ich diese willkürlichen 1 mA als Ausgangspunkt verwenden, um Widerstandswerte zu finden?

  2. Ich verstehe, dass im Ruhezustand des Verstärkers die Spannung am Kollektor von Q8 idealerweise 8 V betragen sollte, um einen maximalen Ausgangshub zu ermöglichen. Wie kann ich die Spannung an der Basis von Q8 berechnen? Ich habe das Gefühl, dass ich etwas Offensichtliches vermisse, das sich auf Q8 selbst bezieht, und vielleicht Annahmen zu seinem Vbc?.

  3. Uns wurde bereits gesagt, dass der Lastwiderstand (in diesem Fall R3??) als Faustregel ein Zehntel des Ausgangswiderstands der Schaltung betragen sollte. Gilt das für diese Konfiguration? Was ist mit R2? Diese Regel wurde auf einer Rennstrecke ohne R2 gegeben.

Ich hoffe, diese Fragen sind nicht zu einfach, aber wir haben noch nie eine Schaltung wie diese untersucht, und ich finde es schwierig, ein ähnliches Beispiel online zu finden. Natürlich möchte ich die Antworten nicht sofort, ich kämpfe nur damit, wo ich anfangen soll. Ich bin nicht zuversichtlich genug, dass das Hinzufügen von ein paar Widerständen oder das Entfernen der negativen Versorgung mich nicht vollständig wirft!

Vielen Dank fürs Lesen und für jeden Rat, den Sie geben können!

Schaltung in Frage

Was Sie vermissen, ist die Verwendung von negativer Rückkopplung, um den DC-Arbeitspunkt zu stabilisieren.

Antworten (1)

1: Wie kann man den Stromspiegel am besten vorspannen, um den richtigen Strom bereitzustellen?

Ihre 1-mA-pro-Seite-Richtlinie für Q3, Q4 ist ein guter Ausgangspunkt, um den Stromspiegel auf 2 mA zu bringen. Solch niedriger Strom überhitzt Q3, Q4 nicht.

2: Wie kann ich die Spannung an der Basis von Q8 berechnen?

Die Spannung muss hier ziemlich hoch sein (nahe der Versorgungsspannung). Andernfalls, wenn die Kollektorspannung von Q8 hoch in die Sättigung schwingt, wird die Ausgangsspannung zu Ihrem Lautsprecher durch Q8 begrenzt. Das bedeutet, dass der Spannungsabfall über R4 ebenfalls klein sein sollte. Q8 liefert einen großen Teil der Verstärkung dieses Verstärkers. R4 begrenzt diese Verstärkung, sollte also ziemlich klein sein. Die Basis- und Emitterspannungen von Q8 schweben also ziemlich nahe an der + Versorgungsschiene.

3: Richtlinien für R2 & R3.

Der Ausgang von Q4 geht zum Antriebseingang von Q8. Fragen Sie sich also, welche äquivalente Impedanz stellt Q8 als Last für Q4 dar? Dies erscheint parallel zur eigenen Kollektor-Ausgangsimpedanz von Q4. (Wir betrachten hier die Wechselstromimpedanz, nicht den Gleichstrom). Ein Zehntel dieser parallelen Impedanz könnte also im niedrigen Kiloohm-Bereich für R3 liegen.
Aber Sie müssen DC-Biasing berücksichtigen . Der Gleichspannungsabfall an R3 muss mindestens betragen0,7 V, um die Basis von Q8 vorzuspannen ... wahrscheinlich etwas mehr, da an R4 ein Gleichspannungsabfall auftritt. Aus Richtlinie Nr. 1 fließt etwas weniger als 1 mA durch R3 (der Rest in die Basis von Q8). Ein Mindestwert für R3 beträgt also 700 Ohm. Aufgrund des DC-Spannungsabfalls über R4 wird der Wert von R3 größer sein. Ein Teil Ihres Designdilemmas besteht darin, Ihre Zehntel-"Regel" mit der Anforderung zu rechtfertigen, die DC-Vorspannung richtig zu machen.

Ihr DC-Bias-Design sollte auf diese Weise überprüft werden: Wenn die Kollektorspannung von Q8 in der Mitte liegt (nahe 8 V), sehen Sie sich die Kollektorströme von Q3, Q4 an. Sie sollten annähernd gleich sein.

Vielen Dank für Ihre Hilfe. Ich denke, aufgrund Ihrer Antwort muss ich zurückgehen und mir die Grundlagen von Differenzverstärkern ansehen. Nichts davon macht für mich Sinn..
Differential-BJT-Verstärker der Klasse AB DC-Analyse
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