Поради щодо аналізу схеми з декількома підсилювачами і bjts

У виконанні домашнього завдання мені потрібно намалювати графік Vout vs-Vin, попередньо отримавши його аналітично. Я знаю, що і Ур, і Він невід'ємні, і схема показана тут:

Здається, що в ланцюзі багато симетрії, і що цей складний контур може бути розбитий на кілька менших. Усі чотири етапи підсилювача нагадують класичний логарифмічний підсилювач, проте я вважаю, що ми можемо якось обійти виклик функції в цьому аналізі. ОНОВЛЕННЯ : Ось графік розгортки постійного струму Lt-пряностей, який я зробив для R = 0,5 к, а Ur = 5V. Здається, Q3 спочатку був насиченим, потім пішов. $\ln$

Аналізуючи складні схеми, ви повинні мати змогу розбити загальну схему на підсхеми, які ви вже зробили. Тоді вам потрібно зрозуміти, як функціонує кожна підсхема. Це можна зробити за допомогою імітації або зробити деякі дослідження та знайти подібні схеми. Наступним кроком є ​​пошук деяких рівнянь, якщо можливо, для опису підсхем.

Суперпозиція - ваш друг, зніміть і додайте різні частини ланцюга або замініть напруги та струми. Поспостерігайте, як би функціонувала схема підсумовування без Q2. Потім додайте його і подивіться, що станеться. Також моделюйте схему "зеленого" журналу за допомогою вхідної хвилі. Запускайте частоту розгортки або змінного аналізу, якщо дизайн стосується частотної області. Цей ланцюг має фіксовану напругу, що робить його приємним, оскільки половина ланцюга працює за постійним значенням постійного струму, що полегшує аналіз рівнянь.

Ось інформація, яку я знайшов у схемах журналу: Maxim інтегрований IC

Почніть з перемальовування схеми таким чином, щоб ви могли ідентифікувати підсхеми та зворотній зв'язок (Примітка: я використовував Vdd замість Ur ):

Ви можете бачити 4 підсхеми, всі з лише 2 штифтами. Для всіх з них ви можете написати функцію передачі Iin / Vout або Vin / Vout .

Також корисно визначити певні струми та їх вказівки, враховуючи, що задана полярність деяких напруг, і що ви знаєте, що на всіх негативних входах в Op-Apms існує віртуальний заземлення.

Нарешті спостерігайте за зворотним зв'язком, який приймає напругу з виходу і подає назад струм 3 * Vout / * (2R) .

Тепер у вас є всі інструменти, необхідні для створення вашого аналітичного рішення. Але остерігайтеся, що зворотний зв'язок може бути позитивним за певних умов, що зробить вашу схему рейкою.

Деякі додаткові поради :

Спочатку проаналізуйте схему без зворотного зв'язку. Тобто виріжте лінію, яка говорить про зворотній зв'язок. Тоді ви можете дізнатися, чи відгук позитивний (додається до входу, коли введення збільшується) чи негативний.

Розглянемо OP3 Q3 для початку, тепер якщо оппам знаходиться у своїй лінійній області, два вхідні напруги будуть майже однаковими, а неінвертуючий вхід прив’язаний до 0В, тож вихід буде рівномірним так, що Ic (Q3) = Ur / R + Iin (вхід до розділу), а вхід до розділу - це віртуальний земляний вузол.

Тоді Ebbers moll дасть вам вихідну напругу opamp (= Vbe) з точки зору Ic, а значить, і з точки зору вхідного струму.

Таке ж міркування стосується OP4 / Q4, але тут вхідний струм Vout / 2R.

Далі врахуйте OP1 / Q1, і в лінійній області знову Ic (Q1) повинен дорівнювати Ur / R (щоб входи підсилювача були рівними). ​​Так Ebbers moll дасть вам необхідний Vbe, врахуйте, що база тепер упереджена до тієї ж ( трохи негативна напруга, як випромінювач Q3, тому вихід OP1 повинен бути більш негативним ніж це).

Ic (Q2) тепер може бути обчислений (знов молдинг), як ми знаємо Q4s Vbe.