Mengapa bias umpan balik kolektor populer di sirkuit preamp electret-mic?

8

masukkan deskripsi gambar di sini

Saya punya beberapa modul mikrofon electret sederhana dan saya telah bereksperimen dengan amplifier audio. Saya mencari beberapa contoh sirkuit di Google, dan saya menemukan bahwa kebanyakan dari mereka mirip dengan sirkuit di atas. Saya membangun yang ini dan berfungsi dengan baik. Jika saya tidak salah, rangkaian ini bias menggunakan bias umpan balik kolektor.

Mencari sirkuit, saya perhatikan bahwa sebagian besar rangkaian penguat mikrofon electret menggunakan konfigurasi umpan balik kolektor. Saya bertanya-tanya mengapa begitu populer, lebih dari konfigurasi biasanya lebih umum lainnya seperti bias pembagi tegangan? Saya mengerti bahwa penggunaan umpan balik dalam konfigurasi ini menyebabkan amp menjadi lebih stabil, tetapi tidakkah bias pembagi tegangan memiliki keuntungan yang sama?

S. Rotos
sumber
Perhatikan tidak ada penghambat emitor ..... jadi bias pembagi tegangan akan menantang karena variasi pada Vbe.
Jack Creasey
@ JackCreasey Jadi mengapa tidak meletakkan resistor emitor dan terus merancang amp dengan bias pembagi tegangan?
S. Rotos
Anda tentu bisa. Namun Re dan Rc sekarang mengatur penguatan sinyal kecil dan jika Anda memotong Re Anda telah menambahkan 3 komponen. Apakah Anda mendapat keuntungan dari ini?
Jack Creasey
Biaya minimum. Ukuran minimum.
Russell McMahon
"Lebih sedikit bagian, lebih sedikit gangguan," semboyan lama Philco
Phil Freedenberg

Jawaban:

10

Sebagian besar sirkuit hobi yang Anda temukan dengan googling adalah omong kosong yang berasal dari bermain-main meragukan dan kemudian disalin dari satu sama lain. Level bias dari rangkaian ini sangat tidak dapat diprediksi dari BJT ke BJT (artinya dapat memotong pada level tinggi satu arah atau yang lain tergantung pada sensitivitas kapsul dan level tekanan suara aktual) dan distorsi relatif buruk (karena kurangnya umpan balik negatif atau degenerasi emitor).

JFET (internal ke kapsul) jauh lebih sedikit dari masalah karena level sinyal di mV di saluran sehingga arus sinyal adalah persentase yang sangat kecil dari bias.

Coba cari sirkuit pre-amplifier komersial atau catatan aplikasi (umumnya jauh lebih mahal, tetapi juga kinerja bagus) dari perusahaan yang mencoba menjual chip. Misalnya rangkaian ini dari Maxim. TI memiliki beberapa desain juga.

Spehro Pefhany
sumber
2

Sirkuit ini menjamin Vce akan lebih besar dari Vbe.

Selama rentang VDD dari 3v hingga 9v.

Tidak peduli apa transistor BETA.

Tidak peduli berapapun suhunya.

Hanya transistor yang rusak, atau transistor yang sangat bocor, yang dapat membalik perilaku negatif-umpan balik-DC ini.

Perhatikan bahwa gain secara efektif adalah Rfb / Rsource, kecuali jika Rfb disadap di tengah dan kapasitor besar digunakan untuk AC_bypass centertap.

analogsystemsrf
sumber
1

Electrets mengintegrasikan amp sumber umum dengan pengaturan gain drain R seperti 10k yang digunakan di sini untuk V +. Ini memberikan 1mV hingga 10mV pada penggunaan nominal.

Anda umum emitor cct menggunakan input sig kecil untuk mendapatkan hampir 20dB.

Buka loop gain, Aol, adalah Rc / Rbe yang tergantung pada Rf (= R2) untuk arus basis. **

Gain loop tertutup hampir = -Rf (100k) / Rin (10k) = - 10.

Umpan balik negatif membutuhkan banyak Aol, untuk mengurangi estimasi kesalahan perbandingan R rasio. Op Amps memiliki 10e6 dan ini lebih seperti 10e2. Dengan demikian saya dapat mengatakan hampir mendapat keuntungan 10. Atau cukup dekat untuk pekerjaan pemerintah.

Menambahkan Re tidak ada untungnya di sini.

Menambahkan pull-up Rb ** ke Vcc merupakan peningkatan pada Ib sehingga Aol dan dengan demikian Acl lebih tinggi dari 30 50 atau bahkan 100 adalah mungkin , dengan desain dengan rasio impedansi yang sesuai, dan transistor super-beta seperti 2N5088 lama, dengan doped emas elektroda, tapi mungkin tidak perlu.

Konfigurasi umpan balik negatif memberikan THD <0,1 hingga 1% dibandingkan dengan "H bias" yang ~ THT 10% yang dapat dengan mudah diamati dengan asimetri output tegangan puncak pasangan AC. "! (Dari input sinus)

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
sumber
Hanya komentar: Keuntungan adalah 38,4 x V_R3 sehingga untuk mendapatkan keuntungan 100 di ruang kepala Vcc-3V hampir nol (seperti V_r3> = 2.6V). Seiring Vcc naik, semakin banyak keuntungan yang dimungkinkan.
Russell McMahon
Acl gain adalah rasio Impedansi 1 / (Aol + 1) Rf '/ Rin' menggunakan impedansi setara sehingga masalah 10k tetapi dapat ditingkatkan dengan Rb ke Vcc
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Gain adalah 38,4 (memberi atau menerima) x Tegangan melintasi resistor kolektor, karena impedansi persimpangan emitor menjadi 26 / yaitu Ohm. yaitu 26 Ohm pada 1 mA, 13 Ohm pada 2 mA dll. Jadi, maks. gain yang mungkin adalah 38,4 x Vcc dengan nol ruang kepala jadi agak kurang dari itu dalam kehidupan nyata dan idealnya jauh lebih sedikit dari itu.
Russell McMahon
Ok aku paham. Jika saya membiarkan Rc = 0,5Vcc / Ic dan Rbe = 0,026 / Ie dengan Aol = - Rc / Rbe ~ = -0,5Vcc / 0,026 = 63 jadi saya kira saya lupa Vcc rendah dan 50 mendorongnya untuk Acl dengan 1% THD . TY @RussellMcMahon
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75