Diferenciální zesilovače: princip činnosti
Diferenční zesilovače se používají ke zvýšení rozdílu napětí několika výstupních signálů. Když zařízení pracuje dokonale, impulsy jsou určeny pouze podle jejich charakteristických vlastností. Současná změna signálu na všech výstupech se nazývá in-phase. Diferenční nebo diferenční příchozí impulzy jsou definovány jako užitečné nebo normální.
V kvalitní zesilovač je útlum vždy vysoký. Představuje poměr vstupního impulzu k výstupu. V tomto případě by měla být amplituda užitečného signálu a signálu společného režimu stejná. Nejčastěji se měří CCO v decibelech. Výstupní puls se liší podle úrovně výkonu, kterou lze nastavit pomocí rozsahu vstupního signálu v běžném režimu.
Na co se používají?
Diferenciální zesilovače se používají, jestliže existuje možnost ztráty slabých signálů v důsledku hluku. Taková možnost nastává při přenosu zvukových vibrací, rádiových frekvencí, elektrokardiogramových napětí, impulzů na dlouhé dráty, informací o magnetických pohonech av některých dalších případech. Při nevýznamném rušení zařízení obnoví vstupní impuls na přijímacím konci. Diferenciální kaskády se často používají k návrhu DC zesilovačů. V jejich jádru kompenzují symetrický systém teplotní drift.
Obvyklá možnost
Jednosměrný diferenciální zesilovač měří výstupní napětí kolektoru vzhledem k potenciálu země. Toto zařízení zvyšuje energii na vstupu a přeměňuje jej na asymetrický impuls, s nímž běžná zařízení pracují. Rozdílný signál, je-li to nutné, je odstraněn mezi kolektory. Zisk v takovém schématu lze snadno vypočítat.
"Long-tailed pár"
Takže můžete zesilovač volat, když odpor odporu je nepřímo úměrný jeho délce. Potlačení signálu se společným režimem v obvodu je definováno jako "dlouhý ocas" a maximální odpor spojů mezi vysílačem je zvýšení diferenciálních impulzů.
Aktuální offset
V zesilovačích mohou být impulzy běžného režimu sníženy, pokud je rezistor nahrazen zdroj energie. V takovém případě se současná hodnota odporu zvýší a efekt zvýšení signálu výrazně oslabí. Představte si diferenciální stejnosměrný zesilovač, jehož vstup bude pracovat v impulsních fázích. Zdroje energie v obvodech emitoru udržují napětí a rovnoměrně ho rozdělují mezi kolektorové obvody.
Je třeba si uvědomit, že je potřeba zajistit obvod DC zkreslení. Pokud jsou kondenzátory používány pro komunikaci mezi sítěmi na vstupu, musí být aktivovány zemní uzemněné odpory. K těmto diferenciálním zesilovačům existuje jedna upozornění. U přechodového základu-emitoru ne více než 6 bipolární tranzistory mohou odolat zpětné zkreslení. Poté může dojít k poruchám.
Pokud je aplikováno větší vstupní diferenční napětí, vstupní stupeň selže. Zničení obvodu je zabráněno tím, že se omezuje proud rozbití pomocí emitorového rezistoru, ale kvalita těchto tranzistorů může být snížena. Pokud dojde k reverzní permeabilitě, bude v každém případě významné snížení vstupní impedance.
Použití v diferenciálních obvodových zesilovačích
Funkce diferenciálního zesilovače může být přizpůsobena nevyváženým vstupním signálům. K tomu musíte odeslat signál na jeden z jeho vstupů a druhý je jednoduše uzemněn. Nepoužité tranzistory ze zařízení nelze odstranit. Diferenciální schéma umožňuje kompenzovat změny teploty. I když je jeden ze vstupů uzemněn, může termostat fungovat. Mohou se lišit v závislosti na kolísání teploty napětí. V takovém případě nebude narušeno vyrovnání schématu.
Kromě toho není třeba brát v úvahu pokles dodávaného proudu. Kvalita provozu těchto zařízení může být snížena pouze kvůli nesouladu napětí nebo teplotních charakteristik. Výrobci dodávají na trh tranzistorové páry, stejně jako integrální diferenciální zesilovače s dostatečně vysokou shodou.
Aktuální zrcadlové aplikace
Někdy potřebujete diferenciální zesilovač, jehož princip je založen na významném zvýšení zisku. Ideálním řešením tohoto problému by bylo použití aktuálního zrcadla pro aktivní zatížení zařízení. Diferenciální pár se zdrojem napětí v okruhu emitoru je tvořen tranzistory. Pro vytvoření společného zatěžovacího tranzistoru se používá. Hrají roli aktuálního zrcadla. Tím lze zvýšit celkový odpor zátěže.
Zisk z tohoto důvodu dosahuje 5000 a ještě vyšší, pokud není výstupní zátěž. Tato zařízení se nejčastěji používají v obvodech, které mají zpětnovazební smyčku, stejně jako v komparátorech. Musí se vždy pamatovat na to, že zatížení těchto zařízení musí mít značnou impedanci. V opačném případě bude zisk výrazně snížen.
Štípací vzory
Impulzy se stejnou amplitudou a opačnými fázemi se mohou objevit na kolektoru diferenciálních vyvážených zesilovačů. Dva prvky jsou výstupní signály. V důsledku toho lze získat schéma dělení fází. Samozřejmě můžete použít zařízení s rozdílnými vstupy a výstupy. Impulsy se používají k řízení jedné kaskády zesilovačů. Pro celý systém bude hodnota COCC výrazně zvýšena.
Zesilovač pro komparátor
Diferenční zesilovače jsou součástí komparátorů kvůli vysokému COCC a stabilitě. Obvody porovnávající příchozí impulsy odhadují, který ze signálů je větší. Komparátory se používají v různých oblastech - zapínání systémů vytápění nebo osvětlení, získání trojúhelníkových a obdélníkových signálů, porovnání úrovní impulzů s prahovými hodnotami a také v mnoha dalších schématech. Princip fungování je založen na skutečnosti, že jeden z tranzistorů pracuje po celou dobu v režimu cut-off.
Závěr
Diferenciální operační zesilovač je zařízení pro zvýšení stejnosměrného proudu, které se používá při různých operacích s analogovými hodnotami. Zařízení je zapojeno do obvodů, jejichž zpětná vazba je záporná. Zesilovač pracující s stejnosměrným proudem se liší od přístroje střídavým napětím tím, že zvyšuje pomalu se měnící impulsy. Přístroje se používají ke zvýšení aktuálního rozdílu v několika výstupních signálech.