三极管学习-长尾电路
上一期提到了三极管的恒流源怎么整，都是基于PNP三极管，主要是平常PNP三极管用的比较少，用PNP三极管的好处是控制在高边可以直接并联。为什么高边可以直接并联可以了解下以下文章
观电路-CSA
这一期我们来了解，长尾电路。
在此之前了解下三极管不同符号的表达，因为看芯片的电路结构总是有点疑惑，感谢Frank Pan（经验丰富的法师） 提供的资料。
图1:符号替代
图2:符号替代
长尾电路的基本结构如下图3所示。
图3:典型长尾电路
长尾电路是比较典型的差分输入结构，由Q1和Q2的b输入，c做为输出，当作为差分输出时候选q1和q2的c做输出。
当IN+和IN-输入一样的信号时候，Q1和Q2基极流入一样的电流因为β值一样他们两的Ic也是一样的，所Vc的电压也是相同，我们仿真看下各个直流工作点的电压电流如何。
仿真结果如下所示：
图4: Vc2=Vc1
图5:IR1=IR3 Ve=3.43V
只要两边电压不同的时候，两个Vc才能输出不一样的电压。但是很多时候输出都是单端的，单端的共模抑制比还管用吗？那就没有用了，因为提供输出的那一端输入有变化输出直接就能变化。
如果将Re换成恒流源，那么共模电压的抬升对VC的电压将不会有什么影响，因为流过Vc的电流始终是那么多，基本电路如下图6所示。
图6:恒流源实现长尾电路
仿真代码：
V1 N001 0 12
Q1 C1 IN+ E 0 2N2222
Q2 C2 IN- E 0 2N2222
R1 N001 C1 10k
R3 N001 C2 10k
V2 N002 0 6
R4 IN- N003 1k
R5 IN+ N002 1k
Q3 E N004 N005 0 2N2222
Q4 N004 N004 N005 0 2N2222
V3 0 N005 12
R2 N001 N004 100k
V4 N003 0 6
.model NPN NPN
.model PNP PNP
.lib /Users/xutong/Library/Application Support/LTspice/lib/cmp/standard.bjt
.tran 8m
.backanno
.end |
仿真结果如图7所示，共模电压等于6V时候的输出结果，看到两个Ie是一样的，此时Vc2的输出电压为10.65V。
图7:恒流源长尾电路仿真结果
此时我们可以修改共模电压调到3V看看Vc2的输出结果如何。看到Vc2的输出电压基本没变，但还是变了一些这时候可以复习下共模抑制比的定义如式1所示。
公式1
仿真结果如图8所示。
图8:共模3V下Vc2的输出
相比直接带电阻肯定有巨大提升，最终我们要将他转换为单端输出，电路结构如下图9所示。仿真结果如图10所示。
图9:恒流源长尾电路单端输出
图10:仿真结果
图10左边是共模电压等于5V时候的仿真结果，图右边是共模电压等于4V时候仿真结果。看到还是有一点CMRR在的。这就提供了一些共模抑制比。输入共模不变，在带入茶模就能看到Vout的变化了如图11所示。
图11:共模等于3V差模等于0.01V时候Vout输出电压
仿真代码如下所示：
V1 N001 0 12
Q1 N002 IN+ E 0 2N2222
Q2 C2 IN- E 0 2N2222
R1 N001 N002 51k
R3 N001 C2 51k
V2 N004 0 3
R4 IN- N004 1k
R5 IN+ N003 1k
Q3 E N005 N006 0 2N2222
Q4 N005 N005 N006 0 2N2222
V3 0 N006 12
R2 N001 N005 100k
R6 Vout N006 10k
Q5 N001 C2 Vout 0 2N2222
V4 N003 N004 0.01
.model NPN NPN
.model PNP PNP
.lib /Users/xutong/Library/Application Support/LTspice/lib/cmp/standard.bjt
.tran 8m
.backanno
.end |
改参数会有什么变化自己去探索吧！今天就先聊到这里啦，下一次我们看看LTspice 层次化原理图设计。
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