Исследование каскада от двух противофазных источников

1 Дифференциальный каскад возбуждается от двух одинаковых источников синусоидального сигнала V1 и V2, которые подключены к левому и правому входам противофазно. Напряжение источников равно 10 мВ.

Частотные характеристики(проходные и сквозные) плеч каскада приведены на рис. 2. Указанные АЧХ получены с использованием программы MUCRO-CAP-7. Из рис.2 видно, что сквозные АЧХ каскада имеют меньшее усиление и более узкую полосу частот из за наличия частотных искажений во входных цепях.

Рис.2.

Исследование дифференциального каскада при возбуждении одним источником V1

Схема каскада изображена на рис.3

Рис.3.

Рис.4.

Частотные характеристики первого и второго плеча приведены на рис. 4. Из рисунка следует, что проходные и сквозные коэффициенты передачи плеч -одинаковые. Уменьшается значение в рабочей полосе АЧХ (примерно в два раза –теоретически при 2R_Э=∞ в два раза).

Исследование дифференциального каскада при возбуждении

Двумя синфазными источниками

Схема каскада приведена на рис.5.

Рис.5.

Частотные характеристики левого и правого плеча дифференциального каскада приведены на рис.6.

Рис.6.

Из рисунка 6 следует, что в рабочей полосе частот происходит резкое снижение синфазной составляющей на выходе дифференциального каскада. При увеличении исследования частотной полосы до 10 ГГц – рис.7- передача синфазного сигнала в проходном коэффициенте после незначительного увеличения остается стабильной за счёт просачивания синфазного сигнала со входа на выход через проходную ёмкость коллектор-база C_КБ обоих транзисторов. Сквозной коэффициент передачи также остаётся очень малым.

Рис.7.

Выводы

1.Исследование дифференциального каскада при возбуждении его по обоим плечам только дифференциальным сигналом приводит к вполне приемлемому усилению таким сигналом. Между эмиттерами транзисторов и общим проводом образуется « виртуальный нуль». Напряжение по переменному току между указанными узлами составляет величину порядка 10^-15 В.

2. При возбуждении каскада только одним источником уровни синфазного и дифференциального входного сигнала по обоим плечам оказываются одинаковыми. Однако синфазная компонента на выходе плеч оказывается значительно ослабленной, что следует из практической одинаковости коэффициентов передачи напряжения левого и правого плеча. Дифференциальная компонента усиливается каскадом, однако коэффициент усиления плеч в области средних частот оказывается в два раза меньше по сравнению с подобными коэффициентами передачи при возбуждении каскада только дифференциальным сигналом. Полоса пропускания дифференциального каскада при возбуждении его двумя и одним источником оказывается одинаковой.

3. При возбуждении дифференциального каскада двумя одинаковыми синфазными источниками происходит резкое подавление синфазного сигнала.

Библиографический список

1 Б.Г. Теряев. Схемотехника аналоговых электронных устройств, часть 1 и 2.М.: МИРЭА, 2005.

2 .Разевиг В.Д. Схемотехническое моделирование с помощью MICRO-CAP 7. М. Горячая Линия-Телеком. 2003.

Пример 3.