Long-Tailed Pair - Verstärkung und Bandbreite

Ich versuche, dieses Schema dieser Differenzsonde zu verstehen :Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich habe einige Blöcke markiert. Ich habe einige Fragen zu dem Block, den ich mit „ Long-Tailed Pair “ (LTP) markiert habe. Ich habe keine Erfahrung mit LTPs, also entschuldigen Sie meine Noob-Fragen.

  1. Ich habe dieses LTP (nur das LTP ohne alle anderen Blöcke im Schaltplan) in LTspice simuliert und seine Bandbreite beträgt etwa 26 MHz. Wie kann die Bandbreite erhöht werden (über 100 MHz hinaus)? Was sind die Haupteinschränkungen hier in diesem LTP?
  2. Welchen Zweck haben dort BJTs (U2B, U2C)? Das einzige, woran ich denken könnte, ist, dass es die JFETs vom Strom entlastet. Ist das richtig? Oder gibt es dafür einen anderen Grund? Wenn ich BJTs (U2B, U2C und ihre Widerstände R8, R9) entferne, erhöht sich die Bandbreite auf 52 MHz. Da bin ich mal gespannt, wozu sie dienen, denn sie allein halbieren die Bandbreite.
  3. Ich verstehe, dass R12 und R13 Emitter-Degenerationswiderstände sind (oder besser "Source-Degeneration" sagen?). Wie auch immer, wie kann man den Gesamtgewinn eines solchen langschwänzigen Paares bestimmen?
  4. Was ist der Ausgangswiderstand/die Impedanz dieses LTP? Ist es R14, R16 oder ist es R12, R13?

Simulation:
Dies sind die Teile, die ich in der Simulation verwendet habe (LTspice hat nicht die genauen Transistoren, die in diesem Schaltplan verwendet werden):
JFET SST441
BJT 2N2222

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Jetzt, wo ich diese Diagramme sehe, ist es seltsam. Ich hielt es für eine Bandbreite von 26 MHz, aber es sieht aus wie ein Hochpassfilter. Weil niedrigere Frequenzen bei -13 dB und höhere Frequenzen bei 0 dB liegen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Was ist das Designziel der Schaltung? Welches Problem soll damit gelöst werden?
Es ist eine Diff-Sonde
@Andyaka, es ist eine Differentialsonde.
Nein, was ist seine beabsichtigte spezifische Verwendung, ich habe nicht gefragt, was es ist, klar und offensichtlich ist es eine Diff-Sonde, aber es hat einige spezifische Impedanzen am Eingang, die darauf hindeuten, dass es für einen bestimmten Zweck entwickelt wurde.
@Andyaka Ich plane eine HV-Diff-Sonde (wie 100 MHz Bandbreite). Ich habe mehrere solcher Projekte online gefunden. Dieser Schaltplan gehört zu einem von ihnen. Mein Hauptziel ist es zu lernen. Daher möchte ich dieses Schema vollständig verstehen. Und verstehen Sie seine Grenzen und möglicherweise, wie Sie die Bandbreite erhöhen können.
Die JFETs am Eingang geben Ihnen eine viel höhere Eingangsimpedanz für diesen Block

Antworten (2)

Die Bandbreite einer Eingangsstufe als Differenzpaar ist stark abhängig von: 1. GERÄT: Jeder Transistor hat eine Grenzfrequenz fT=gm/2/pi/Cpi/Cmu 2. KONFIGURATION: Einfache Differenzstufe hat eine BW, die auch von der Impedanz des Stroms Geben Sie hier die Bildbeschreibung einabhängt Spiegel, den Sie verwendenGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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Für Frage 2 ist der BJT meiner Meinung nach ein Vbe-Multiplikator, der verwendet wird, um den JFET in der linearen Zone zu halten, denn wenn er gesättigt ist, bricht der BW zusammen (Sie befinden sich nicht mehr in der linearen Zone).

Überprüfen Sie für Frage 3 das Buch.

Bei Frage 4 sehe ich nicht, wo R14, R16, R12, R13 sind. Der Ausgang im Kleinsignalmodell ist derselbe wie bei einer gemeinsamen Emitterstufe, die normalerweise ziemlich groß istGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es ist ein Nebenthema, aber Sie möchten vielleicht, dass der 555 etwas kühler läuft, indem Sie Q4 einen Basiswiderstand hinzufügen oder Q4 in einen MOSFET umwandeln und etwas gegen den 'Snubber'-Kondensator unternehmen. Es braucht einen Serienwiderstand, um böse Stromspitzen in Q4 zu vermeiden. Ein richtig abgestimmter Dämpfer hilft auch dabei, das Schaltgeräusch niedrig zu halten. Ohne den Widerstand ist das Schaltrauschen wahrscheinlich schlimmer oder vielleicht konzentrierter in einer Spitze, aber so oder so nicht so leise, wie es sein könnte.

Der 555 hat eine Gegentakt-Ausgangsstufe, so dass er die Basis-Emitter-Diode direkt auf GND nicht schätzt, und die BJT-Basis ist möglicherweise auch nicht für den s / c-Ausgangsstrom des 555 ausgelegt.

Besser noch, das Netzteil ist viel zu kompliziert für das, was es ist; Schauen Sie sich unter anderem die Angebote von TI an oder rollen Sie einfach Ihre eigenen aus, wenn Sie sich sicher genug sind, dies zu tun.

Dies ist wahrscheinlich schon eine alte Nachricht, aber zurück zum Thema: Die JFETs bieten eine hohe Eingangsimpedanz und die BJTs eine niedrige Ausgangsimpedanz. Die funky Stromsenke im Heck verwendet ein paar Stromspiegel, um eine Kaskode von Senken zu erhalten und beide in ihrem linearen Bereich zu halten. Und solange das der Fall ist, ist die rote LED aus. Merkwürdige Schaltung dort. Nicht elegant, aber trotzdem schön gemacht.

Mir ist auch aufgefallen, dass der Eingabeteiler meiner Meinung nach die Cap-Werte falsch herum hat. Das Teilungsverhältnis der Kondensatoren sollte dem Widerstandsteiler entsprechen. Also 6n8 / 3 = ca. 2n2 und damit der Großteil der Spannung anliegt, muss die Shunt-Kapazität ca. das 4M / 26k-fache des Serienkappenwerts haben, was eher 300n (oder so ungefähr) entspricht. Vorbehalt hier ist die Streukapazität usw. Schauen Sie sich http://electronics-diy.com/electronic_schematic.php?id=967 an

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