Wozu dienen duale Differenzverstärker in Audioanwendungen?

Warum verwenden Audioverstärker manchmal duale Differentialpaare?

Gibt es eine mathematische Begründung und nicht nur „die Freude an der Symmetrie“?
Irgendwelche Hinweise, besonders mit etwas Mathematik, wären eine große Hilfe.

Beispiel einer so aufgebauten Eingangsstufe.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Von: http://users.ece.gatech.edu/mleach/lowtim/instage.html

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Antworten (1)

Nun, tatsächlich spielt Symmetrie eine sehr große Rolle, warum der Designer die Auswahl dupliziert (und invertiert).

Wenn wir nur die obere Hälfte nehmen, die aus dem Diff-Paar Q1, Q2 und der Kaskodenlast Q5 mit den Lastwiderständen R11 und R13 besteht, können Sie sehen, dass der Betriebsbereich aufgrund des Vce-Abfalls durch Q5 weiter von der oberen Schiene entfernt ist. Wir kennen jedoch die Ströme und Werte der verschiedenen Rs nicht, sodass es möglich ist, dass der Ausgang auch näher an die untere Schiene zieht (aber die Erfahrung sagt mir, dass dies nicht der Fall ist).

Ein gespiegeltes System, das Transistoren mit entgegengesetzter Polarität verwendet, ermöglicht es dem System also, sich beiden Schienen um den gleichen Betrag anzunähern. Näher an einer Schiene würde von einer Polarität dominiert werden, näher an der anderen würde von der anderen dominiert werden. Und in der Tat ermöglicht Ihnen dieser Ansatz in einigen Designs, tatsächlich zu den Schienen zu fahren.

Aber Symmetrie hilft auch auf andere Weise.

Wenn Sie sich nur noch einmal die obere Stufe ansehen, sehen Sie, dass der Ausgang wahrscheinlich auch eine asymmetrische Anstiegs-/Abfall-Slew-Rate-Fähigkeit haben wird. R11 zieht den Ausgang hoch, während Q5 ihn niedrig zieht. Ich bin bereit zu wetten, dass Q5 R11 schlagen wird, obwohl keine Werte angegeben sind.

Die Signale „Zur zweiten Stufe“ sind komplementär und treiben weitere Schaltungen an (höherer Ausgangsstrom), um sicherzustellen, dass die Anstiegsgeschwindigkeit und damit die Verstärkungsbandbreite, Verzerrung und andere Parameter angepasst sind.

Danke für deine Antwort. Wie Sie sagen, kann die Fähigkeit einer Schaltung, Strom in die zweite Stufe zu senken und zu liefern, je nach Richtung unterschiedlich sein. Aber kann man das nicht umgehen, indem man Stromspiegel in der Differenzstufe verwendet? Sie können identische Sink/Source-Eigenschaften erhalten. Darüber hinaus können Sie durch Verwendung einer zweiten Stufe, die eine Konstantstromquelle verwendet, zu V++ - Vsat und umgekehrt gelangen. Also auch kein Problem, soweit ich das sehe.
Es gibt viele Möglichkeiten, das Problem zu lösen, und ja, Sie könnten die Differenzpaarlasten ändern, um die Differenzströme zu extrahieren, aber dann haben Sie das Problem, auf die andere Schiene zu übersetzen, um die komplementären Transistoren anzusteuern. Sie hätten immer noch einen begrenzten Eingangsbereich. Ungeachtet dessen bezog sich die ursprüngliche Frage auf das Eingabe-Diff-Paar und nicht auf nachfolgende Stufen.
Ok danke, also ist der etwas verlängerte Spannungshub der einzige Vorteil? Ich konnte nicht herausfinden, ob es eine Verbesserung der Linearität gab, da zB das Diff-Paar über eine einzelne Transistorstufe durch das Tanh-Gesetz verfügt. Gibt es einige? Ein Hinweis auf Mathematik wäre toll. Vielen Dank.
Wozu dienen duale Differenzverstärker in Audioanwendungen?
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