LM13700搭建VCA电路问题

yunmeizhi1990

LM13700搭建VCA电路问题 [复制链接]

按照LM13700手册上搭建VCA电路，电压控制增益放大电路，其中输入信号幅值1Vp，频率10KHz，输入端采取500Ω/30KΩ的分压，大概到输入端是16.4mVpp，利用Multisim进行仿真发现两个问题：

1、如果利用二极管来降低输出波形的失真，即使用13K电阻，保证Id=1mA，发现仿真时，电路的增益和理论计算差距较大，而不使用二极管时，发现放大倍数和理论计算接近，不明白这个问题的原因在哪里，我改变不同的控制电压，比较两种情况，情况没有改善，增益还是不一样，差距很大。

2、输出电压一直存在偏置电压，大概1V左右，当改变输入端的电位器时，发现输出偏置电压在改变，但是如何调节，都无法使得输出电压无偏置或很小，不知道这个问题是什么原因？谢谢各位前辈！
仿真图中，1通道黄色代表输出，2通道代表输入。输出电压小的是使用二极管，大的是没有利用二极管。

gmchen

没有用过LM13700，但是用过类似的其他VCA芯片，试分析一下楼主的两个问题。
第一个问题，“如果利用二极管来降低输出波形的失真，...，发现仿真时，电路的增益和理论计算差距较大”。由于楼主没有给出实际的控制电压数值，也没有给出计算过程，所以不能判断究竟问题在哪里。如果楼主能够补充这些实验数据以及计算过程，或许可以开展讨论。
第二个问题，“输出电压一直存在偏置电压，大概1V左右”。这个原因比较简单。由于楼主使用了芯片内部的缓冲器，而那个缓冲器是一个简单的两个晶体管构成的射极跟随器，所以就造成了两个PN结的压降，这个压降大致就是1伏到1.4伏左右，且与流过PN结的电流有关，所以就有“改变输入端的电位器时，发现输出偏置电压在改变”。

gmchen

仔细看了一下楼主的帖，估计是楼主的计算有问题。
根据LM31700的手册，其主放大器是一个带电流源尾巴的双极型晶体管差分放大器，通过控制静态工作点达到控制增益，这是最常见的VCA电路形式。
当没有加入晶体管基极偏流时，输出电流与输入电压是对数关系，所以只有工作在小电压输入状态下才有近似线性关系。
楼主所谓的“利用二极管来降低输出波形的失真”实际上是在放大器上加入基极偏置电流，此时的输出电流与输入电流之间满足线性关系。但是必须注意到此线性关系是针对两个电流的。楼主如果沿用原来的电路，则由于输入端500欧姆电阻的存在，使得加到差分放大器的差分输入电压很低导致输入电流很小，所以输出电压也变小，看起来就好像增益变小了。其实在这种情况下，楼主应该去掉那个500欧的电阻（反相端则直接接地），使得信号源成为一个电流源。

yunmeizhi1990

好的，谢谢您的指导，这个输出直流偏置问题我采取在输出端加入隔直电容来处理；
至于二极管的问题，我在实际使用的时候去掉了它，为了使输出波形失真减小，采取68k/300Ω的对输入信号进行分压，使得降落在运放输入端的差分电压小些，减小失真。

yunmeizhi1990

好的，谢谢您的指导，这个输出直流偏置问题我采取在输出端加入隔直电容来处理；
至于二极管的问题，我在实际使用的时候去掉了它，为了使输出波形失真减小，采取68k/300Ω的对输入信号进行分压，使得降落在运放输入端的差分电压小些，减小失真。