Курсовая работа на тему дифф усилителя постоянного тока
Хотел задать вопрос знатокам, как построить в симуляторе или же в реальной жизни дифференциальный усилитель постоянного тока с коэффициентом усиления 20 тысяч. На данный момент у меня ничего не получается. Получилось лишь добиться усиления в 3 тысячи. Может кто-то сможет помочь?(я строил схему в протеусе, ссоре если что-то корректно не написал, впервые сижу на данном сайте)
Несколько каскадов подряд, источники тока в нагрузках, эмитерные повторители по входу, выходу, и между каскадами (ибо каскад с источником тока в нагрузке обеспечивает максимальное усиление только работая на высокоомную нагрузку), каскОдное включение (транзисторы с общей базой в цепи коллектора "последовательно"), для минимизации влияния потенциала коллектора.
Если требований к устойчивости с глубокой ООС не предъявляется - можно тупо набрать последовательными каскадами. Таки 5 каскадов с усилением по 10 подряд - это 100 тысяч . Формально задача будет решена. Причем если хотим линейности, то наоборот не выпендриваемся с высоким усилением единичного каскада, активными нагрузками, каскОдами, и тд. Тупо ставим в цепь эммитера резистор многократно превышающий внутреннее сопротивление эммитера (приблизительно rэ=25000/Iк, те еслизадаем ток покоя в 2мА, имеем 12.5Ом внутри, и ставим примерно 150 Ом в эмитер), в коллектор - в 10-20 раз больше и радуемся жизни.
Усиление будет не высоким (K=Rк/(rэ+Rэ), при Rк=5.1кОм, в нашем примере получим Rк=5100/(150+12.5) =31.4) но стабильным, с хорошей линейностью, а суммарное усиление - набираем количеством каскадов. БОльшее усиление тут можно получить только увеличивая питание (в приведенном примере, для обеспечения тока покоя в 2мА, потребуется напряжение 10.2в на Rк, а если учесть что каскад обычно смещают из рассчета чтобы точка покоя на коллекторе была равна половине питания - потребуется напрядение питания не менее 21в), но это упирается в предельно допустимые напряжения на транзисторе (а высоковольтные биполярники - обладают исключительно малым h12э, так что тоже не стоит). Короче без ухищрений на одном каскаде больше нескольких десятков не сделать, но 4 таких каскада (не забыть посчитать влияние следующего каскада как нагрузки на вход предыдущего, и воткнуть повторитель) дадут в идеале K=31.4^4= 970 000, в реале, без повторителей, если считать что h12э=60 следовательно входное сопротивление такого каскада, со стороны базы (150+12.5)*50=8.25кОм, и оно уменьшает Rк, предидущего каскада, будучи подкюченным параллелльно, суммарное усиление 4 каскадов упадет до 141 500, как не трудно подсчитать (естественно от нагрузки - тоже надо защитится повторителем, ибо она также может уменьшить усиление).
Если таки надо "сделать самодельный операционник" - подход немного другой, ибо тут надо считать задержку, и вводить частотную коррекцию, чтобы с ООС это все не загенерило. И придется пободаться с аткивными нагрузками (генераторы тока, вместо резисторов в коллекторе), и прочими ухищрениями.
Короче тут надо больше подробностей:
Сколь высокоомны источник и нагрузка ?
Какое питание ?
Какой диапазон входных напряжений (как синфазных. так и сигнала) ?
Надобность в ООС ?
Частотные свойства ?