Диференциални усилватели: принцип на работа

Диференциалните усилватели се използват за увеличаване на разликата в напрежението на няколко изходни сигнала. Когато устройството работи перфектно, импулсите се определят само от техните отличителни характеристики. Едновременната промяна на сигналите на всички изходи се нарича фаза. Диференциалните или диференциалните входящи импулси се определят като полезни или нормални.

В качествен усилвател, затихването е винаги високо. Той представлява отношението на входния импулс към изхода. В този случай амплитудата на полезния сигнал и сигнала от общ режим трябва да бъде същата. Най-често CCO се измерва в децибели. Изходният импулс варира в зависимост от нивото на мощност, което може да бъде зададено от обхвата на входния сигнал на общия режим.

За какво се използват?

Диференциалните усилватели се използват, когато има възможност за загуба на слаби сигнали поради шум. Такава възможност възниква при предаване на звукови вибрации, радиочестоти, напрежения на електрокардиограма, импулси по дълги проводници, информация за магнитни устройства и в някои други случаи. При незначителни смущения устройството възстановява входния импулс на приемащия край. Диференциалните каскади често се използват за проектиране на DC усилватели. В основата си симетричната им система компенсира температурния дрейф.

Обща опция

Една изходна верига с диференциален усилвател измерва изходното напрежение на колектора спрямо потенциала на земята. Това устройство увеличава енергията на входа и я преобразува в асиметричен импулс, с който работят обикновените инструменти. Диференциалният сигнал, ако е необходимо, се премахва между колекторите. Печалбата в такава схема лесно се изчислява.

"Дългоопашалата двойка"

Така че можете да се обадите на усилвателя, когато съпротивлението на резистора е обратно пропорционално на неговата дължина. Потискането на сигналите в обикновен режим във веригата се определя като "дълга опашка", а максималното съпротивление на между-емитерните връзки е увеличение на диференциалните импулси.

Текущо отместване

В усилвателите честотата на общия режим може да намалее, ако резисторът се замени с източник на енергия. В този случай текущата стойност на съпротивлението ще се увеличи и ефектът от повишаване на сигналите значително ще отслаби. Представете си диференциален DC усилвател, чийто вход ще работи във фазови импулси. Източниците на енергия в излъчващите схеми ще поддържат напрежението, разпределяйки го равномерно между колекторните вериги.

Необходимо е да се помни за необходимостта да се осигури DC пристрастие верига. Ако кондензаторите се използват за междустепенна комуникация на входа, тогава трябва да се активират заземените резистори. Има едно предупреждение за такива диференциални усилватели. На базата на прехода емитер не повече от 6 биполярни транзистори може да издържи обратното пристрастие. След това може да се получи повреда.

Ако бъде приложено по-голямо входно диференциално напрежение, входният етап ще се повреди. Разрушаването на веригата се предотвратява чрез ограничаване на тока на повреда от резистора на излъчвателя, но качеството на транзисторите може да бъде намалено. Ако възникне обратна пропускливост, намаляването на входния импеданс ще бъде значително във всеки случай.

Използване в диференциални усилватели

Работата на диференциалния усилвател може да се адаптира към небалансирани входни сигнали. За да направите това, трябва да изпратите сигнал към един от неговите входове, а вторият е просто заземен. Неизползваните транзистори от устройството не могат да бъдат изтрити. Диференциалната схема дава възможност да се компенсират температурните промени. Дори ако един от входовете е заземен, термостатът може да функционира. Те могат да варират в зависимост от температурните колебания на напрежението. В този случай балансирането на схемата няма да бъде нарушено.

Освен това не е необходимо да се взема предвид намаляването на подавания ток. Качеството на работа на такива устройства може да се намали само поради несъответствие на напреженията или техните температурни характеристики. Производителите доставят на пазара транзисторни двойки, както и интегрални диференциални усилватели с достатъчно високо съвпадение.

Текущо приложение на огледалото

Понякога се нуждаете от диференциален усилвател, принципът на който се основава на значително увеличение на печалбата. Идеалното решение на този проблем е да се използва текущо огледало за активното натоварване на устройството. Диференциална двойка с източник на напрежение в емитерната верига се формира от транзистори. За създаване на колективен товар се използват транзистори. Те играят ролята на текущо огледало. По този начин общото съпротивление на натоварване може да бъде увеличено.

Печалбата, дължаща се на това, достига 5000 и дори по-висока, ако няма изходно натоварване. Такива устройства най-често се използват в схеми, които имат обратна връзка, както и в компаратори. Трябва винаги да се помни, че товарът за такива устройства трябва да има значителен импеданс. В противен случай печалбата ще бъде значително намалена.

Модели на разделяне

Импулси със същата амплитудна и противоположна фази могат да се появят на колектора на диференциално балансирани усилватели. Два елемента са изходни сигнали. В резултат на това може да се получи схема за разделяне на фазите. Естествено, можете да използвате устройство с диференциални входове и изходи. Импулсите се използват за управление на една каскада от усилватели. За цялата схема стойността на COCC ще бъде значително повишена.

Усилвател за компаратор

Диференциалните усилватели са включени в компараторите поради високата COCC и стабилност. Веригите, които сравняват входящите импулси, оценяват кой от сигналите е по-голям. Компаратори се използват в различни области - за включване на отоплителни или осветителни системи, за получаване на триъгълни и правоъгълни сигнали, за сравняване на импулсни нива с прагови стойности, както и в много други схеми. Принципът на работа се основава на факта, че един от транзисторите работи през цялото време в режим на прекъсване.

заключение

Диференциалният операционен усилвател е DC усилвателно устройство, използвано в различни операции върху аналогови стойности. Устройството е включено в схеми, чиято обратна връзка е отрицателна. Усилвателят, работещ с постоянен ток, се различава от инструмент за променливо напрежение чрез възможността за увеличаване на бавно вариращите импулси. Инструментите се използват за увеличаване на текущата разлика в няколко изходни сигнала.