Передаточная характеристика дифференциального усилителя

Передаточная характеристика дифференциального усилителя

Важным аспектом при работе с дифференциальным усилителем является исследование его передаточной характеристики. Использование встроенной модели для транзистора облегчает эту задачу. Поскольку нас интересует режим малых сигналов при дифференциальном входном напряжении, используем вариацию параметров (dc sweep) для входных напряжений в диапазоне от -0,5 В до 0,5 В. Зафиксируем V_s2 на уровне 1 мВ; а варьировать будем параметр V_s1. При этом входной файл примет вид:

Transfer Characteristics of Differential Amplifier

VS1 1 0 1mV; это входное напряжение варьирует от -0.5 В до 0.5 В

VS2 8 0 1mV ; это напряжение остается фиксированным

RS1 2 1 1k

RS2 7 8 1k

RE 3 9 5k

RC1 4 5 2k

RC2 5 6 2k

VCC 5 0 12V

VEE 0 9 6V

Q1 4 2 3 BJT

Q2 6 7 3 BJT

.MODEL BJT NPN

.OP

.DC VS1 -0.5 0.5 0.01

.PROBE

.END

Выполните анализ и получите в Probe график -I(RC1). Сравните результаты с полученными ранее в этом разделе характеристиками передачи. Обратите внимание, что передаточная характеристика линейна не во всем диапазоне. Можете вы аппроксимировать линейный участок для V_s1 и I_RC1? Величины по оси X обычно нормализуются по температурному потенциалу V_T и задаются как

Вспомним, что при комнатной температуре V_T=26 мВ, и поэтому линейная часть кривой ограничена диапазоном 26 мВ. Характеристика передачи приведена на рис. 9.25.

Рис. 9.25. Нормализованная переходная характеристика схемы на рис. 9.22

Дифференциальный усилитель является хорошим ограничителем, и если входное напряжение при комнатной температуре превышает 100 мВ, усилитель переходит в режим насыщения. Проверьте команды входного файла по вашей распечатке для передаточной кривой. Можете ли вы получить зеркальное отображение этой кривой? Оно может быть получено, если сохранять фиксированным V_s1 при вариации V_s2.