¿Cómo mejorar la simetría de +/- 1 circuito de ganancia?

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En un intento de tener una onda cuadrada con una amplitud controlada por voltaje, hice este pequeño circuito:

Desafortunadamente, cuando se niega, tiene un ligero desplazamiento de -Vin.

Onda cuadrada a 1kHz que va de 100 mV a ligeramente superior a -100mV

Supongo que esto se debe a que el BJT no llega al suelo.

¿Cuáles son formas fáciles de mejorar la simetría de este circuito? Lo ideal sería disparar para <1mV de error entre los lados positivo y negativo.

operational-amplifier bjt

— Evan Krall
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Que gran pregunta.

— markrages

Lo siento, en realidad estoy usando un LM324; Circuitlab tiene por defecto un TL084 pero olvidé cambiarlo. Principalmente uso BJT porque son lo que tengo a mano

— Evan Krall

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Usar un MOSFET para Q1 puede ser más fácil.

Un valor mayor de R3 permitirá que el transistor tenga más efecto. Otras cosas deberán cambiarse para adaptarse.

La sobrecarga masiva de un BJT para que tenga una beta forzada de digamos 0.1 o incluso menos permite un voltaje de saturación muy bajo. Hace mucho tiempo tuve un BJT cambiando una resistencia y la unión tenía que ser ~ 0. Cualquier Vsat agregado a la señal en el otro extremo de la resistencia. Conducir la base por 10 veces tanta corriente (o más) como el colector mejoró enormemente el resultado.

Ahora no recuerdo el valor beta forzado que usé, puede haber sido 10x, puede haber sido 50x. Como Icollector era bajo, la corriente base real no era vasta.

Si puede encontrar un susurro (o más) de sesgo negativo a su alrededor, puede mezclar un poco. Usar una opamp con retroalimentación y la capacidad de tirar hacia o debajo del suelo sería útil.

Si puede hacer lo siguiente depende de las circunstancias y la realidad deseada [tm] del circuito. - devolver el cable negativo desde tierra local a psu a través de un diodo le da un punto de caída de un diodo debajo de la tierra en el lado del cátodo del diodo. Puede ser muy útil por ejemplo, los opamps de suministro único con su clavija de tierra devuelta a -Vbe debajo de la tierra local pueden entonces realmente girar su Vout a tierra local en lugar de N mV por encima de ella.

— Russell McMahon
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La manera fácil de garantizar la simetría es un filtro de paso alto, como un RC después de la salida del circuito. Pero esto necesariamente pone un límite inferior en la frecuencia que pasará el circuito.

Otra solución fácil sería reemplazar el BJT con un FET de algún tipo.

— markrages
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El filtro de paso alto podría funcionar, pero en realidad esto es parte de un circuito generador de funciones en el que estoy trabajando, por lo que la frecuencia de la onda cuadrada variará mucho. Supongo que podría usar un HPF constante de mucho tiempo, pero luego tomaría algún tiempo resolver cuando cambie la amplitud, lo que significaría que tendría variaciones en el ciclo de trabajo después de cambiar la frecuencia de mi generador de funciones.

— Evan Krall

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Otra variación sería usar un amplificador operacional para generar una señal invertida, y luego usar un multiplexor para seleccionar si una señal invertida o no invertida debe alimentarse a la entrada de un seguidor de voltaje (segundo amplificador operacional). El comportamiento de este enfoque debería ser relativamente simétrico, ya que la corriente que fluye a través del multiplexor debería ser muy pequeña, y debería ser básicamente la misma independientemente de si está pasando a través de la forma invertida o no invertida de la señal original.

— Super gato
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