2sc1815是日本公司生產(chǎn)的一種常用的NPN小功率硅三極管。該管耐壓值是40V,Pcm=400mW,Icm=150mA,采用TO-92 封裝方式。晶體管極性是NPN。
2sc1815主要參數(shù):
集電極-基極擊穿電壓(VCBO):60V
集電極-發(fā)射極擊穿電壓(VCEO):50V
發(fā)射極-基極擊穿電壓(VEBO):5V
集電極電流(IC):150mA
基極電流(IB):50mA
耗散功率(PC):400mW
集電極-發(fā)射極飽和壓降(VCE):0.25V
特征頻率(fr):80MHz
差動(dòng)放大器的工作原理
1、Tr1、Tr2發(fā)射極電流的和為定值
如圖1所示,假設(shè)Tr1、Tr2完全相同,當(dāng)沒有輸入信號(hào)時(shí),各自的發(fā)射極電流Ie1、Ie2相同,且均為恒流源Tr3的發(fā)射極電流的一半。當(dāng)在輸入1加電壓時(shí),Ie1增加ΔIe,由于Ie1+Ie2被恒流源Tr3控制,故Ie2減小ΔIe,即Ie1與Ie2具有相同的變化量,只是增減方向不同。
2、對輸入信號(hào)的差進(jìn)行放大
該電路的輸出是以集電極電流(=發(fā)射極電流)的變化量、以集電極電阻上的壓降取出的。
ΔIe是由Tr1與Tr2的Vbe的差值決定的,當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)相同時(shí),Tr1與Tr2的Vbe相同,兩者之差為零,因而沒有輸出。
當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)不同時(shí),Ie1與Ie2的變化量大小相等、方向相反,因而Vo1與Vo2是振幅相同、相位相反的信號(hào)。
故差動(dòng)放大器電路僅對兩個(gè)輸入信號(hào)的差進(jìn)行放大,不放大相同的輸入信號(hào),因而可以起到抑制溫漂的作用。
3、差動(dòng)放大器的增益
差動(dòng)放大器的輸入有單端輸入、雙端輸入兩種形式,輸出也有單端輸出、雙端輸出兩種形式。
雙端輸出的增益為:AV=RC/RE
單端輸出的的增益為:AV=RC/2RE
即單端輸出增益為雙端輸出的一半。
可見差動(dòng)放大器的增益與單管共射放大的增益相同,增加了一只管子并沒有增大增益,但很好地抑制了溫漂。
2sc1815三極管差動(dòng)放大器仿真電路
差分輸入電壓Vid≤100mV,放大電路增益≥20dB,即10倍,因?yàn)閷?shí)際增益總小于理論計(jì)算值,故將理論計(jì)算的增益定位20倍,最大輸出電壓為100mV×20=2V。
差動(dòng)放大器的電源電壓要比最大輸出電壓加上作為恒流源工作的Tr3的發(fā)射極電阻Re3上的壓降的值還要大。
如令Re3的壓降為2V,電源電壓在4V以上即可。為了使Tr1、Tr2的基極電壓為0V,去掉輸入側(cè)的耦合電容,使電路簡單化,故采用±5V的雙電源。
Tr1、Tr2的集電極電流一般為0.1至數(shù)毫安。在這里設(shè)為1mA,則恒流源Tr3的發(fā)射極電流設(shè)定在2mA。令Re3上的壓降為2V,電流流過2mA,所以
Re3=2V/2mA=1kΩ
為了使Re3上的壓降為2V,設(shè)Vbe為0.6V,則R2上的壓降為2.6V,所以R1上的壓降為7.4V。
為了使Tr3上的基極電流可以忽略,則在R1、R2上流過的電流有必要比基極電流大10倍以上。如果設(shè)β=100,則Tr3的基極電流為
Ib3=2mA/100=0.02mA
所以流過R1、R2的電流為0.2mA。
R1=7.4V/0.2mA=36kΩ
R2=2.6V/0.2mA=13kOΩ