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这个Re到底有没有必要?

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披头士911|  楼主 | 2012-12-4 12:36 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
事情原由是这样:
我看到华成英介绍“微电流源”的这样说:(童诗白模拟电子第四版191页)加这个Re2电阻是为了增大T2管的射极电流,提高T2的放大倍数。


众所周知,T2作为BJT,他的放大倍数在Ic过大和过小的时候并不是恒定的,可以参考下图说明(摘自p.gray)。这里T2在没有Re2支援的情况下,它的IE2将工作在T0,T1的基极电流的水平,也就将导致下图区域I:  Ic过小,β过小的情况出现。


讲到这里,似乎一切秩序井然。
然而问题来了:(说明:此贴目的是抛砖引玉,希望找到愿意讨论的同仁)
1图中Re2电阻的添加,会偷走很大一部分从T2基极放大的IE2(这里考虑到其直接将IE2从T0,T1的基极电流水平(μA)跳跃到mA级)。
众所周知,T2的添加就是为了减少T0,T1的基极从IR处的分流,现在来之不易的分流突然被Re2“横刀夺爱”,会不会对误差(ICo-IR)/IR产生影响?

同时我们从2图看得出来,μA级时,β其实也没见得下降多少,最多1/2.
我 草草计算了一下,好像Re2引入的代价太大了。

大家有没有相同的看法呢?


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沙发
披头士911|  楼主 | 2012-12-4 15:27 | 只看该作者
自己先顶一下.其实如果uA级时Beta降到0.x或者0.0x就有必要加Re2.然而尚未找到此方证据.

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披头士911|  楼主 | 2012-12-4 17:44 | 只看该作者

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xukun977| | 2012-12-4 18:00 | 只看该作者
比较哪个偷的电流更多才有意义,而不是偷与不偷的问题。
T2的作用并非众所周知的(比如你就不知道),因为一般教科书不说其transient response问题。

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十万个为什么| | 2012-12-4 18:39 | 只看该作者
还望xukun大神多透漏一点这个方面的知识,大家强烈期待中

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十万个为什么| | 2012-12-4 19:08 | 只看该作者
xukun977 发表于 2012-12-4 18:00
比较哪个偷的电流更多才有意义,而不是偷与不偷的问题。
T2的作用并非众所周知的(比如你就不知道),因为 ...

我明白他的意思,β代表了偷得多与少,如果加电阻RE2的好处是β变成原来2倍的话,RE2分流走T0.T1基极电流的部分远不止1/2.
是这个意思吧?

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xiaotaodemeng| | 2012-12-4 19:48 | 只看该作者
有意思的一个问题,我关注一下。

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yuyi21ic| | 2012-12-4 20:05 | 只看该作者
其实没有被横刀夺爱。。
IR=T2的基极电流+IC0,由图示可知,IR的值与是否增加电阻RE2是没关系的,即固定不变。
因此要想增加T2的射极电流,就需增加T2的基极电流
由上式关系可知,就要减小IC0
进一步可知即是要减小T0或T1的基极电流。
而增加电阻RE2后即可实现这一目的。
T0或T1基极电流的一点变化就能引起IC0较大的变化,有个B关系!

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9
十万个为什么| | 2012-12-4 20:57 | 只看该作者
yuyi21ic 发表于 2012-12-4 20:05
其实没有被横刀夺爱。。
IR=T2的基极电流+IC0,由图示可知,IR的值与是否增加电阻RE2是没关系的,即固定不 ...

我的思考没有兄台的深刻,但是有一点矛盾之处,需要指出来:
先假设RE2并不会改变T2的β,显然Re2的出现分走T0,T1的很多电流,于是需要补充IE2,唯一途径就是增大T2基极从IR的分流,直接导致Ico(就是Ic1)与IR的差距被拉大。

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xiaotaodemeng| | 2012-12-4 21:01 | 只看该作者
yuyi21ic 发表于 2012-12-4 20:05
其实没有被横刀夺爱。。
IR=T2的基极电流+IC0,由图示可知,IR的值与是否增加电阻RE2是没关系的,即固定不 ...

这里有一点很重要,Ic1(=Ico)与IR的差距越大,则说明镜像的效果越差,误差越大。
yuyi同仁已经说了“减小IC0”,显然似乎说明RE2的出现带来了更大的误差。似乎。。。

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MCU52| | 2012-12-4 21:55 | 只看该作者
1,先设TO,T1特性一致的BJT.大致算下
IREF=IC1+[2*IC1/B+IRE2]/(B2+1)
在运放中如UA741的IREF在19UA左右,在没有IRE2时B2显然要小很多导致IC1/IREF误差加大。虽然加上IRE2使上面的分子加大了,但是分母也加大了,
2,加RE2还有一个作用:快速关闭。在没有它时基区电荷没有放回路,导致关闭延时。

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12
anvy178| | 2012-12-5 09:22 | 只看该作者
这个电阻的增加  对于同样的用途来说  电路的功耗 是稍微有点增大的

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13
Lgz2006| | 2012-12-5 09:56 | 只看该作者
“快速关闭”太过牵强。这里没有开关问题
Re2不过是使T2脱离低β区,或可驱动多个恒流源T2T3T4------

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14
nqyijian| | 2012-12-5 10:01 | 只看该作者
本帖最后由 nqyijian 于 2012-12-5 10:03 编辑

Re2两端电压被限制,电阻定了,电流大小不会变。提高的放大倍数导致IE2变大,Re2电流不变的情况下,比较提高的放大倍数所带来的IE2电流的增大,和Re2分掉电流,哪个提高的更大就知道有没有意义。因此Re2大小的选择应该有一定的要求。

这个应该就是 xukun977  “比较哪个偷的电流更多才有意义,而不是偷与不偷的问题。 ”  的意思吧


另外,支持基极泄放电荷加速关断的说法。

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十万个为什么| | 2012-12-5 10:42 | 只看该作者
MCU52 发表于 2012-12-4 21:55
1,先设TO,T1特性一致的BJT.大致算下
IREF=IC1+[2*IC1/B+IRE2]/(B2+1)
在运放中如UA741的IREF在19UA左右,在 ...

兄台说的第二点我赞成,相信大家都会肯定,与xukun表达应该一致。
下面我来让讨论清晰一点。
首先定义一下误差:Δ=|IREF-IC1|/IREF
从兄台的 “IREF=IC1+[2*IC1/B+IRE2]/(B2+1)”式
提取出IC1,带入上述Δ的误差式得:
Δ= 2/[2+β(β2+1)]   +   IRE2*β/{IREF*[2+β(β2+1)]}
(说明: 定义β2是T2的放大系数,β是T0、T1的)
显然,式子的第一部分蓝色是不加RE2时的原始误差,式子第二部分紫色部分是RE2电阻带来的额外误差。

下面讨论的重点便是RE2的出现究竟让第一部分缩小了多少,又带来了多大的第二部分?

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16
十万个为什么| | 2012-12-5 10:43 | 只看该作者
nqyijian 发表于 2012-12-5 10:01
Re2两端电压被限制,电阻定了,电流大小不会变。提高的放大倍数导致IE2变大,Re2电流不变的情况下,比较提 ...

请看15楼

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17
披头士911|  楼主 | 2012-12-5 10:52 | 只看该作者
十万个为什么 发表于 2012-12-5 10:42
兄台说的第二点我赞成,相信大家都会肯定,与xukun表达应该一致。
下面我来让讨论清晰一点。
首先定义一 ...

B,B2都好定义,书上说“采用横向pnp管,则B只有几倍至几十倍”所以可以取特征值10,而B2在没有RE2电阻支援时,根据1楼所述,最多降到5.
IRE2我取的特征值是10mA(考虑到其将IE2工作电流从μA提高到mA级)
IREF(就是图中IR吧)我不太确定,应该也是mA级,不知对不对。
请教 nqyijian, Lgz2006 , MCU52,anvy178 ,十万个为什么 等大侠了!

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披头士911|  楼主 | 2012-12-5 10:56 | 只看该作者
按照我的取值,:IREF也是10mA,结果如下:
误差Δ(没有RE2时)=0.03225
Δ(有RE2时)=0.1071

显然RE2带来了更大误差,是不是哪里错了呢?

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MCU52| | 2012-12-5 12:19 | 只看该作者
1,首先要明确是在微电流的情况下,IREF=0.01的话加不加没多大差别。要是只有只十几或几十UA的(很多运放都是这个数),差别就大了
2,就这个路来说,即使不要RE2,且B2不会下降,但是TO,T1的VCE如果相差较大的话,镜像比是有误差的。
3,延时这个问题在以前的这个电路分析上早说过,此处省略N个字,



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披头士911|  楼主 | 2012-12-5 13:06 | 只看该作者
本帖最后由 披头士911 于 2012-12-5 13:08 编辑
MCU52 发表于 2012-12-5 12:19
1,首先要明确是在微电流的情况下,IREF=0.01的话加不加没多大差别。要是只有只十几或几十UA的(很多运放 ...
先谢谢 MCU52 等前辈了。
1.前辈的意思是IREF=10mA的时候,不用加RE2;“十几或几十UA”的时候就要加RE2了对么?
但是就15楼公式能看得出来,IREF越小,紫色部分越大,RE2带来的误差会更大啊。
2.镜像电流镜确实什么时候都有误差,这点我赞同。
3.赞同
红色部分还是不懂,还恳请大侠点拨一下,我这个人慧聪不够,嘿嘿!

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