Bagaimana cara meningkatkan simetri +/- 1 sirkuit gain?

8

Dalam upaya untuk memiliki gelombang persegi dengan amplitudo yang dikendalikan tegangan, saya membuat sirkuit kecil ini:

Sayangnya, ketika meniadakan, ia memiliki sedikit offset dari -Vin.

Gelombang persegi pada 1kHz mulai dari 100 mV ke sedikit di atas -100mV

Saya berasumsi ini karena BJT tidak menarik semua jalan ke tanah.

Apa cara mudah untuk meningkatkan simetri sirkuit ini? Idealnya saya akan memotret untuk kesalahan <1mV antara sisi positif dan negatif.

operational-amplifier bjt

— Evan Krall
sumber

Pertanyaan yang bagus.

— markrages

Maaf saya sebenarnya menggunakan LM324; Circuitlab default ke TL084 tapi saya lupa mengubahnya. Sebagian besar menggunakan BJT karena itulah yang saya miliki

— Evan Krall

2

Menggunakan MOSFET untuk Q1 mungkin lebih mudah.

Nilai R3 yang lebih besar akan memungkinkan transistor memiliki efek lebih besar. Hal-hal lain perlu diubah agar sesuai.

Mengalahkan BJT secara masif sehingga memiliki beta paksa katakanlah 0,1 atau bahkan kurang memungkinkan tegangan saturasi yang sangat rendah. Dulu saya punya BJT yang mengganti resistor dan persimpangan harus ~ 0. Setiap Vsat ditambahkan ke sinyal di ujung resistor yang lain. Mengemudi basis selama 10 x lebih banyak saat ini (atau lebih) sebagai kolektor sangat meningkatkan hasilnya.

Sekarang saya tidak ingat nilai beta paksa yang saya gunakan - mungkin 10x - mungkin 50x. Karena Icollector rendah, arus basis aktual tidak besar.

Jika Anda dapat menemukan bisikan (atau lebih) dari bias negatif yang tergeletak di sekitar Anda mungkin dapat mencampurnya. Menggunakan opamp dengan umpan balik dan kemampuan menarik ke atau di bawah tanah akan berguna.

Apakah Anda dapat melakukan yang berikut tergantung pada keadaan dan realitas [tm] sirkuit yang diinginkan. - Mengembalikan lead negatif dari ground lokal ke psu melalui dioda memberi Anda titik satu penurunan dioda di bawah tanah di sisi katoda dioda. Bisa sangat bermanfaat. mis. opamps suplai tunggal dengan pin ground mereka dikembalikan ke -Vbe di bawah ground lokal kemudian dapat benar-benar mengayunkan Vout mereka ke ground lokal daripada ke N mV di atasnya.

— Russell McMahon
sumber

1

Cara mudah untuk menjamin simetri adalah filter high-pass, seperti RC setelah output rangkaian. Tetapi ini tentu menempatkan batas yang lebih rendah pada frekuensi yang akan dilewati sirkuit.

Solusi mudah lainnya adalah mengganti BJT dengan FET.

— markrages
sumber

Filter high-pass dapat bekerja tetapi ini sebenarnya adalah bagian dari rangkaian generator fungsi yang sedang saya kerjakan, sehingga frekuensi gelombang persegi akan sangat bervariasi. Saya kira saya bisa menggunakan HPF konstan waktu yang sangat lama, tetapi kemudian akan membutuhkan waktu untuk menyelesaikan ketika perubahan amplitudo, yang berarti saya akan memiliki variasi siklus tugas setelah mengubah frekuensi generator fungsi saya.

— Evan Krall

1

Variasi lain adalah dengan menggunakan satu op amp untuk menghasilkan sinyal terbalik, dan kemudian menggunakan multiplexer untuk memilih apakah sinyal terbalik atau tidak terbalik harus dimasukkan ke input pengikut tegangan (op amp kedua). Perilaku pendekatan ini harus relatif simetris, karena arus yang mengalir melalui multiplexer harus sangat kecil, dan harus pada dasarnya sama terlepas dari apakah itu melewati bentuk asli atau tidak terbalik dari sinyal asli.

— supercat
sumber