Comment améliorer la symétrie du circuit de gain +/- 1?

8

Pour tenter d'avoir une onde carrée avec une amplitude contrôlée en tension, j'ai réalisé ce petit circuit:

Malheureusement, lors de la négation, il présente un léger décalage par rapport à -Vin.

Onde carrée à 1 kHz passant de 100 mV à légèrement supérieure à -100 mV

Je suppose que c'est parce que le BJT ne tire pas jusqu'au sol.

Quels sont les moyens simples d'améliorer la symétrie de ce circuit? Idéalement, je viserais pour une erreur <1mV entre les côtés positifs et négatifs.

operational-amplifier bjt

— Evan Krall
source

Quelle grande question.

— markrages

Désolé, j'utilise en fait un LM324; Circuitlab utilise par défaut un TL084 mais j'ai oublié de le changer. Utiliser principalement des BJT parce qu'ils sont ce que j'ai sous la main

— Evan Krall

2

L'utilisation d'un MOSFET pour Q1 peut être plus facile.

Une valeur plus élevée de R3 permettra au transistor d'avoir plus d'effet. D'autres trucs devront être modifiés pour convenir.

La surcharge massive d'un BJT pour qu'il ait une bêta forcée de 0,1 ou même moins permet une tension de saturation très faible. Il y a longtemps, j'avais un BJT commutant une résistance et la jonction devait être ~ 0. Tout Vsat ajouté au signal à l'autre extrémité de la résistance. Conduire la base pour 10 fois plus de courant (ou plus) que le collecteur a considérablement amélioré le résultat.

Je ne me souviens plus de la valeur bêta forcée que j'ai utilisée - peut-être 10x - peut-être 50x. Comme Icollector était faible, le courant de base réel n'était pas énorme.

Si vous pouvez trouver un chuchotement (ou plus) de biais négatif, vous pourrez peut-être en mélanger certains. L'utilisation d'un ampli-op avec rétroaction et la capacité de tirer vers ou sous le sol serait utile.

La possibilité de faire ce qui suit dépend des circonstances et de la réalité souhaitée [tm] du circuit. - le retour du fil négatif de la terre locale à l'alimentation via une diode vous donne un point de chute d'une diode sous la terre du côté cathode de la diode. Peut être très utile. Par exemple, les amplificateurs opérationnels simples avec leur broche de terre renvoyée à -Vbe sous la terre locale peuvent alors véritablement faire basculer leur Vout vers la terre locale plutôt que vers N mV au-dessus.

— Russell McMahon
source

1

Le moyen facile de garantir la symétrie est un filtre passe-haut, tel qu'un RC après la sortie du circuit. Mais cela met nécessairement une limite inférieure sur la fréquence à laquelle le circuit passera.

Une autre solution simple serait de remplacer le BJT par un FET quelconque.

— markrages
source

Le filtre passe-haut pourrait fonctionner mais cela fait en fait partie d'un circuit générateur de fonction sur lequel je travaille, donc la fréquence de l'onde carrée variera beaucoup. Je suppose que je pourrais utiliser une constante de temps HPF très longue, mais cela prendrait un certain temps pour régler le moment où l'amplitude change, ce qui signifierait que j'aurais des variations de rapport cyclique après avoir changé la fréquence de mon générateur de fonctions.

— Evan Krall

1

Une autre variante consisterait à utiliser un amplificateur opérationnel pour générer un signal inversé, puis à utiliser un multiplexeur pour sélectionner si un signal inversé ou non inversé doit être appliqué à l'entrée d'un suiveur de tension (deuxième amplificateur opérationnel). Le comportement de cette approche devrait être relativement symétrique, car le courant traversant le multiplexeur devrait être très faible, et devrait être fondamentalement le même, qu'il passe par la forme inversée ou non inversée du signal d'origine.

— supercat
source