Come migliorare la simmetria del circuito di guadagno +/- 1?

8

Nel tentativo di avere un'onda quadra con un'ampiezza controllata dalla tensione, ho realizzato questo piccolo circuito:

Sfortunatamente, quando nega, ha un leggero offset da -Vin.

Onda quadra a 1kHz che va da 100 mV a leggermente sopra -100mV

Suppongo che ciò avvenga perché il BJT non si spinge fino a terra.

Quali sono i modi semplici per migliorare la simmetria di questo circuito? Idealmente, sparerei per un errore <1mV tra i lati positivo e negativo.

operational-amplifier bjt

— Evan Krall
fonte

Che bella domanda.

— segna il

Mi dispiace davvero sto usando un LM324; Circuitlab è impostato per default su un TL084 ma ho dimenticato di cambiarlo. Principalmente usando i BJT perché sono ciò che ho a portata di mano

— Evan Krall,

2

L'uso di un MOSFET per Q1 potrebbe essere più semplice.

Un valore maggiore di R3 consentirà al transistor di avere più effetto. Altre cose dovranno essere cambiate per adattarsi.

Un overdrive massiccio di un BJT in modo che abbia una beta forzata di 0,1 o meno consente una tensione di saturazione molto bassa. Molto tempo fa avevo un BJT che commutava una resistenza e la giunzione doveva essere ~ 0. Qualsiasi Vsat aggiunto al segnale all'altra estremità della resistenza. Guidare la base per 10 volte più corrente (o più) del collettore ha migliorato notevolmente il risultato.

Ora non ricordo il valore beta forzato che ho usato - potrebbe essere stato 10x - potrebbe essere stato 50x. Dato che Icollector era basso, la corrente di base effettiva non era vasta.

Se riesci a trovare un sussurro (o più) di parzialità negativa intorno a te, potresti essere in grado di mescolarne un po '. Usare un opamp con feed back e la capacità di tirare verso o sotto terra sarebbe utile.

La possibilità di eseguire le seguenti operazioni dipende dalle circostanze e dalla realtà desiderata [tm] del circuito. - la restituzione di piombo negativo da terra locale a psu tramite un diodo fornisce una caduta di un diodo punto sottoterra sul lato catodo del diodo. Può essere molto utile ad esempio, i singoli opamp di alimentazione con il loro pin di terra restituito a -Vbe al di sotto del suolo locale possono quindi veramente far oscillare il loro Vout sul suolo locale piuttosto che su N mV al di sopra di esso.

— Russell McMahon
fonte

1

Il modo più semplice per garantire la simmetria è un filtro passa-alto, come un RC dopo l'uscita del circuito. Ma ciò pone necessariamente un limite inferiore sulla frequenza che il circuito passerà.

Un'altra soluzione semplice sarebbe quella di sostituire il BJT con un FET di qualche tipo.

— markrages
fonte

Il filtro passa-alto potrebbe funzionare, ma in realtà fa parte del circuito di un generatore di funzioni su cui sto lavorando, quindi la frequenza dell'onda quadra varierà molto. Suppongo che potrei usare una costante HPF molto lunga, ma poi ci vorrebbe un po 'di tempo per sistemarsi quando l'ampiezza cambia, il che significherebbe che avrei delle variazioni del duty cycle dopo aver cambiato la frequenza del mio generatore di funzioni.

— Evan Krall,

1

Un'altra variante sarebbe quella di utilizzare un amplificatore operazionale per generare un segnale invertito, quindi utilizzare un multiplexer per selezionare se un segnale invertito o non invertito debba essere inviato all'ingresso di un follower di tensione (secondo amplificatore operazionale). Il comportamento di questo approccio dovrebbe essere relativamente simmetrico, poiché la corrente che fluisce attraverso il multiplexer dovrebbe essere molto piccola e dovrebbe essere sostanzialmente la stessa indipendentemente dal fatto che passi attraverso la forma invertita o non invertita del segnale originale.

— Supercat
fonte