Analyse des Gleichtaktverhaltens einer Eingangsschaltung

Analyse für ein Eingangssignal im Gleichtakt
Wir richten unsere Aufmerksamkeit nun auf das Verhalten der Schaltung bei einem reinen Gleichtakt-Eingangssignal. In diesem Fall sind die Eingangsspannungen v_i1 = v_i2 = v_cm. Das Ersatzschaltbild ist in der Abbildung dargestellt. Hier haben wir die Ausgangsimpedanz der Stromquelle I_EE als die Parallelschaltung von zwei Widerständen mit dem Wert 2R_EB dargestellt. Diese Kombination entspricht einem Widerstand von R_EB. Die entsprechende Schaltung, die oberhalb der gestrichelten Linie symmetrisch gezeichnet wurde, beinhaltet die Polaritäten der Signalgeneratoren. Daraus schließen wir, dass der Strom i_j Null sein muss. Da i_j gleich Null ist, können wir die Verbindung zwischen den beiden Hälften der Schaltung öffnen, ohne dass sich Ströme oder Spannungen ändern. Wir können die linke und rechte Hälfte der Schaltung getrennt betrachten. Aus diesem Ersatzschaltbild können wir die gewünschten Ergebnisse ableiten.

Eingangsimpedanz im Gleichtakt

R_icm = v_icm / (i_b1 + i_b2) = (r_π + (β+1)R_E/2) + (β+1)R_EB

Wir definieren die Gleichtakt-Eingangsimpedanz als die Spannung, die der Generator an den beiden Eingangsklemmen anlegen muss, geteilt durch den Gesamtstrom. Mit anderen Worten, dies ist die Impedanz, die der Generator „sieht“, wenn die beiden Eingangsklemmen verbunden und von einem Generator angeregt werden. Beachten Sie, dass aufgrund der Symmetrie v₁ = v₂. Daher ist ein reiner Gleichtakt-Eingang auch ein reiner Gleichtakt-Ausgang. Wenn jedoch alle Komponenten nicht perfekt angepasst sind, kann es bei einem reinen Gleichtakt-Eingang zu einer Differenz in der Ausgangskomponente kommen.

Spannungsverstärkung bei Gleichtakt-Eingang und asymmetrischer Last

A_eff = v_o / v_i = -i_cmR_Cβ / R_X + (β+1)(R_E + 2R_EB)

Da v₁ = v₂ = v_ocm, ist dies auch die Verstärkung der Ausgangsspannung, wenn eine gemeinsame Last angelegt wird. Daher können wir auch schreiben:

A_eff = v_ocm / v_cm = -v_iR_Cβ / R_X + (β+1)(R_E + 2R_EB)

Die Gleichungen liefern die Ausgangsimpedanz unabhängig davon, ob das Eingangssignal differenziell oder im Gleichtakt ist (in beiden Fällen werden die Eingangsgeneratoren auf Null gesetzt, um die Ausgangsimpedanz zu finden).