Par de cola larga: ganancia y ancho de banda

Estoy tratando de entender este esquema de esta sonda diferencial :ingrese la descripción de la imagen aquí

Marqué algunos bloques. Tengo algunas preguntas sobre el bloque que marqué como " Par de cola larga " (LTP). No tengo experiencia con LTP, así que disculpe mis preguntas de novato.

  1. He simulado este LTP (solo el LTP sin todos los demás bloques en el esquema) en LTspice y su ancho de banda es de alrededor de 26 MHz. ¿Cómo aumentar su ancho de banda (más allá de 100 MHz)? ¿Cuáles son las principales limitaciones aquí en este LTP?
  2. ¿Cuál es el propósito de los BJT (U2B, U2C) allí? Lo único que podría pensar es que descarga los JFET de la corriente. ¿Está bien? ¿O hay otra razón para eso? Cuando elimino los BJT (U2B, U2C y sus resistencias R8, R9), el ancho de banda aumenta a 52 MHz. Así que tengo curiosidad por saber cuál es su propósito, porque solo reducen a la mitad el ancho de banda.
  3. Entiendo que R12 y R13 son resistencias de degeneración de emisor (¿o mejor dicho "degeneración de fuente"?). De todos modos, ¿cómo determinar la ganancia general de ese par de cola larga?
  4. ¿Cuál es la resistencia/impedancia de salida de este LTP? ¿Es R14, R16 o es R12, R13?

Simulación:
estas son las partes que he usado en la simulación (LTspice no tiene los transistores exactos que se usan en ese esquema):
JFET SST441
BJT 2N2222

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Ahora que veo estos gráficos, es extraño. Consideré que es un ancho de banda de 26 MHz, pero parece un filtro de paso alto. Porque las frecuencias más bajas están a -13dB y las frecuencias más altas están a 0dB.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿Cuál es el objetivo de diseño del circuito? ¿Qué problema se pretende resolver?
es una sonda diferencial
@Andyaka es una sonda diferencial.
No, cuál es su uso específico previsto, no pregunté cuál es, claramente y obviamente es una sonda diferencial, pero tiene algunas impedancias específicas en la entrada que sugieren que ha sido diseñado para un propósito específico.
@Andyaka Estoy planeando hacer una sonda de diferencia HV (como un ancho de banda de 100 MHz). Encontré varios de estos proyectos en línea. Este esquema pertenece a uno de ellos. Mi objetivo principal es aprender. Así que me gustaría entender completamente este esquema. Y comprenda sus límites y posiblemente cómo aumentar el ancho de banda.
los JFET en la entrada le darán una impedancia de entrada mucho más alta para ese bloque

Respuestas (2)

El ancho de banda de una etapa de entrada como par diferencial depende fuertemente de: 1. DISPOSITIVO: cada transistor tiene una frecuencia de corte fT=gm/2/pi/Cpi/Cmu 2. CONFIGURACIÓN: la etapa diferencial simple tiene BW dependiente también de la impedancia de ingrese la descripción de la imagen aquícorriente espejo que usasingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí

Consulte este libro para obtener más detalles https://www.amazon.com/Analog-Circuit-Design-Discrete-Integrated/dp/0078028191

Para la pregunta 2, el BJT es un multiplicador de Vbe, en mi opinión, se usa para mantener el JFET en la zona lineal, porque si se satura, el BW colapsa (ya no está en la zona lineal)

Para la pregunta 3, consulte el libro, la ganancia depende de la frecuencia en baja frecuencia es -gm*(Rc//ro)

Para la pregunta 4, no veo dónde están R14, R16, R12, R13. la salida en el modelo de señal pequeña es la misma que la etapa del emisor común, normalmente bastante grandeingrese la descripción de la imagen aquí

Es un tema secundario, pero es posible que desee que el 555 funcione un poco más frío agregando una resistencia base en Q4 o tal vez cambie Q4 a un MOSFET y haga algo con el condensador 'amortiguador'. Necesita una resistencia en serie para evitar picos de corriente desagradables en Q4. Un amortiguador ajustado correctamente también ayudará a mantener bajo el ruido de conmutación. Sin la resistencia, el ruido de conmutación es probablemente peor o tal vez más concentrado en un pico, pero de cualquier manera no es tan silencioso como podría ser.

El 555 tiene una etapa de salida push-pull, por lo que no apreciará el diodo emisor de base directo a GND, y es posible que la base BJT tampoco esté clasificada para la corriente de salida s/c del 555.

Mejor aún, la fuente de alimentación es demasiado complicada para lo que es; eche un vistazo a las ofertas de TI, entre otras, o simplemente haga una tirada propia si tiene la confianza suficiente para hacerlo.

Probablemente ya sean noticias viejas, pero volvamos al tema: los JFET ofrecen una alta impedancia de entrada y los BJT tienen una baja impedancia de salida. El funky sumidero de corriente en la cola utiliza un par de espejos de corriente para obtener un cascode de sumideros y mantener ambos en su rango lineal. Y mientras ese sea el caso, el LED rojo está apagado. Curioso circuito allí. No elegante pero bien hecho de todos modos.

También noté que el divisor de entrada creo que tiene los valores límite al revés. La relación de división de los condensadores debe coincidir con el divisor de resistencia. Entonces, 6n8 / 3 = aproximadamente 2n2 y para que tenga la mayor parte del voltaje, la capacitancia de derivación debe tener aproximadamente 4M/26k veces el valor límite de la serie, que es más como 300n (o más o menos). La advertencia aquí es la capacitancia parásita, etc. Eche un vistazo a http://electronics-diy.com/electronic_schematic.php?id=967

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