二十年前我为「音响技术」杂志规划「AT-3教练机」时,
便想说明「全推挽」输入架构的好处,
只是光靠文字描述,总觉得词不达意!
如今有了SPICE这种工具,
把两种电路加以仿真比较,
更能显示出其中的差异。
下面是「双快枪」的差动放大级部分的电路及用PSPICE仿真的结果,
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_7c6c78584047b92a6dc11UlnjUSqPXPF.gif)
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从仿真结果可看出输入讯号只要超出大约+/-1V的范围时,
输出便会过荷。
也就是说差动放大电路只能在A类范围内工作,
超过A类工作范围便过荷了,
因此差动放大电路的「输入动态范围」较小。
「全推挽」输入电路与PSPICE仿真的结果如下,
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_e69d23a131093a79eac7bxQjyc2l8skV.gif)
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从模拟结果可看出「全推挽」输入电路在超出A类工作范围时,
可以变成AB类的工作方式,
因此就算有一边截止,还是有另一边在工作着。
相形之下,
「全推挽」输入电路的「输入动态范围」也就比差动放大电路大多了。
「双差动」输入电路如果像下面这样修改,
情况便大不相同!
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_6eafaccf100af1a58d65dddLe4Gx1X4l.gif)
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这个电路虽然只是在上下两个差动电路中间加个电容而已,
但就因为这个电容打破了差动放大电路只能在A类范围内工作的限制,
让「双差动」输入电路也可以像「全推挽」输入电路一样,
以AB类的方式工作!
JFET钻石差动电路
如果把「双快枪」的差动放大电路改用JFET取代,
形成JFET「双差动」输入电路如下:
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_058ec4d92a3ca99938955caCDtQS3CCs.gif)
PSPICE模拟结果如下:
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_5f3e754f9ce066fce6c8CUL5D6BPVmP5.gif)
从仿真结果可看出差动放大电路的电压增益变小了,
但输入讯号大到+/-2.5V的范围以上才发生输出过荷,
也就是说差动放大电路的「输入动态范围」变大了。
由于JFET工作时的G-S接面为逆偏,
不像BJT工作时的B-E接面是顺偏,
所以JFET「双差动」输入电路可以修改如下:
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_79a10de161c4643a7cf3LMSOj3uhBG92.gif)
PSPICE模拟结果如下:
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_efabb27236cc81b7b35aXwIBPYy27HQI.gif)
为了维持相同的偏流,
所以把JFET的源极电阻阻值加大,
导致差动放大电路的电压增益更小了,
但差动放大电路的「输入动态范围」也更大了。
特别值得注意的一点是,
这个差动放大电路不再是只能在A类范围内工作,
也能像「全推挽」输入电路一样以AB类的方式工作!
这种电路有人把它命名为「钻石差动电路」。
如果要加大差动放大电路的电压增益,
又要维持相同的偏流,
可以采用下面的方式:
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_72a8709b55da4e183a02qDv62jUkKiUG.gif)
PSPICE模拟结果如下:
![圖檔](http://bbs.hifidiy.net/attachments/forumid_2/20090604_ff5671bdbc431ddfe48bC4ZNXhbbnz13.gif)
电路中那个电容如果不加上去,
这个电路由A类范围进入AB类时,
电压增益会突然变得很小,
造成失真增加。