АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Дифференциальный усилитель

Читайте также:
  1. Анализ работы усилительного каскада в режиме покоя
  2. Безынерционное (пропорциональное, усилительное) звено
  3. Гидроусилитель золотникового типа
  4. Гидроусилитель с соплом и заслонкой
  5. Гидроусилитель со струйной трубкой
  6. Двухтактный усилитель
  7. Дифтерия гортани. Клиника, стадии, дифференциальный диагноз. Лечение, показания к оперативному вмешательству.
  8. Дифтерия ротоглотки: катаральная, локализованная, распространненая, особенности их течения. Дифференциальный диагноз. Полинейропатия при дифтерии
  9. Дифтерия: ранние и поздние осложнения. Клиника. Дифференциальный диагноз. Лечение.
  10. Дифференциальный диагноз
  11. Дифференциальный диагноз геморрагических диатезов
  12. Дифференциальный диагноз геморрагического и ишемического инсульта

 

Дифференциальный усилитель (ДУ) – это классическая транзисторная схема, предназначенная для усиления разности двух входных сигналов. ДУ является основой операционных усилителей, применяется в устройствах автоматического регулирования для сравнения входного сигнала с эталонным напряжением, используется для уменьшения уровня шумов.

Если на входах ДУ сигналы изменяются одновременно и одинаково, то такое изменение называется синфазным. Если сигналы на первом и втором входах изменяются по-разному, то такое изменение называется дифференциальным, а сигнал на выходе – разностным или дифференциальным.

Полезным является дифференциальный сигнал, поэтому хороший ДУ характеризуется высоким коэффициентом усиления дифференциального сигнала, а коэффициент усиления синфазного сигнала должен быть, наоборот, низким.

 

Рис. 7.2. Схема ДУ

 

ДУ часто характеризуют коэффициентом ослабления синфазного сигнала (КОСС): . Для хорошего ДУ КОСС должен быть большим.

Рассмотрим работу ДУ, используя модель Эберса – Молла. При этом применяются следующие условные обозначения: «↕» – изменение, «↑» – увеличение, «↓» – уменьшение, «→» – следовательно.

1. Пусть сигналы на входах изменяются одинаково. Тогда

UВХ1 = UВХ2→↨UЭ1 = UЭ2UБЭ1 = UБЭ2 = const→IК1 = IК2 = const→UВЫХ = const.

2. Пусть сигнал меняется на вх. 1 относительно постоянного уровня на вх. 2. Тогда

UВХ1→↑UЭ1→↑UЭ2→↓UБЭ2 при UВХ2 = const→↓IК2→↓URK→↑UВЫХ = UК2,

и, наоборот,

UВХ1→↓UЭ1→↓UЭ2→↑UБЭ2 при UВХ2 = const→↑IК2→↑URK→↓UВЫХ = UК2.

3. Пусть сигнал меняется на вх. 2 относительно постоянного уровня на вх. 1. Тогда

UВХ2 при UВХ1 = const= UЭ1 = UЭ2→↑UБЭ2→↑IК2→↑URK→↓UВЫХ = UК2,

и, наоборот,

UВХ2 при UВХ1 = const= UЭ1 = UЭ2→↓UБЭ2→↓IК2→↓URK→↑UВЫХ = UК2.

Таким образом, в зависимости от взаимного изменения уровня напряжения на входах выходной сигнал ДУ оказывается либо положительной, либо отрицательной полярности, поэтому принято называть вх. 1 неинвертирующим, а вх. 2 – инвертирующим.



Коэффициент усиления дифференциального сигнала определяется отношением выходного сопротивления RК к суммарному сопротивлению эмиттерной цепи Т2 относительно входа 1: .

Коэффициент усиления синфазного сигнала определяется отношением выходного сопротивления RК к суммарному сопротивлению эмиттерной цепи Т2 относительно земли: . Значение 2R берется из-за удвоенного тока 2IЭ, протекающего через этот резистор по отношению к rЭ и RЭ.

. Он определяется отношением при больших значениях R.

Из данных выражений следует, что КДИФФ↑ при ↑RК, ↓RЭ и ↓rЭ. В этом случае ↓КСИНФ (и, соответственно, ↑КОСС) возможно лишь при существенном ↑R. При этом необходимо иметь в виду, что ↓RЭ и rЭ приводит к ↓RВХ схемы, так как

 

7.2.1. Использование источника тока
в эмиттерной цепи ДУ

В данной схеме все транзисторы находятся в активном режиме, так как напряжения на базах более положительные, чем в их эмиттерах, а напряжения в коллекторах более положительные, чем на базах.

 

 

Рис. 7.3. Схема ДУ с источником тока в цепи эмиттера

Таким образом, падение напряжения на RЭ = 1 к в ½UЭЭUЭ½= 2 В задает в эмиттерной цепи ток 2 мА. Резисторами R создают смещение в базах транзисторов Т1 и Т2, примерно равное 0 В, в результате чего UЭ1 = UЭ = UК3 = –0,6 В. Для данной схемы R = 2,5 кОм выбрано с учетом при rЭ ≈ 25 Ом. Ток 1 мА, текущий через Т1 и Т2, определяет напряжение UК2 = 7,5 В, что удовлетворяет условию симметричности выходного сигнала, снимаемого относительно земли. Транзисторы Т1 и Т2 образуют дифференциальную пару, а на Т3 выполнен источник тока, включенный в цепь эмиттера ДУ. Делитель R1 и R2 задает для Т3 смещение –12,4 В, что создает в его эмиттере потенциал UЭ =
= UБ = –0,6 В = –13 В.

Источник тока обладает очень большим сопротивлением за счет закрытого коллекторного перехода (сотни кОм), что существенно уменьшает синфазное усиление сигнала. Если оценивать выходное сопротивление источника тока как R ≈ 750 к, то порядок КОСС ≈ 100.

‡агрузка...

В качестве источника тока в цепи эмиттера ДУ может выступать токовое зеркало. При этом ток в эмиттере задается потенциометром RУПР.

 

 

Рис. 7.4. ДУ с токовым зеркалом в цепи эмиттера


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.012 сек.)