Amplificatori differenziali: principio di funzionamento

Gli amplificatori differenziali vengono utilizzati per aumentare la differenza di tensione di diversi segnali di uscita. Quando il dispositivo funziona perfettamente, gli impulsi sono determinati solo dalle loro caratteristiche distintive. Il cambio simultaneo dei segnali su tutte le uscite è chiamato in fase. Gli impulsi in ingresso differenziali o differenziali sono definiti come utili o normali.

In un amplificatore di qualità, l'attenuazione è sempre elevata. Rappresenta il rapporto tra l'impulso di ingresso e l'uscita. In questo caso, l'ampiezza del segnale utile e del modo comune dovrebbe essere la stessa. Molto spesso, il CCO è misurato in decibel. L'impulso di uscita varia con il livello di potenza che può essere impostato dal campo del segnale di ingresso modo comune.

Per cosa sono usati?

Gli amplificatori differenziali sono usati quando c'è la possibilità di perdere segnali deboli a causa del rumore. Tale possibilità sorge quando si trasmettono vibrazioni sonore, frequenze radio, tensioni elettrocardiografiche, impulsi su cavi lunghi, informazioni su trasmissioni magnetiche e in alcuni altri casi. Con interferenze insignificanti, il dispositivo recupera l'impulso di ingresso all'estremità ricevente. Le cascate differenziali vengono spesso utilizzate per progettare amplificatori CC. Al loro centro, il loro sistema simmetrico compensa la deriva di temperatura.

Opzione comune

Un circuito amplificatore differenziale a uscita singola misura la tensione di uscita al collettore rispetto al potenziale di terra. Questo dispositivo aumenta l'energia in ingresso e la trasforma in un impulso asimmetrico, con cui i normali dispositivi lavorano. Il segnale differenziale, se necessario, viene rimosso tra i collettori. Il guadagno in tale schema è facilmente calcolato.

"Coppia dalla coda lunga"

Quindi puoi chiamare l'amplificatore quando la resistenza del resistore è inversamente proporzionale alla sua lunghezza. La soppressione dei segnali di modo comune nel circuito è definita come "coda lunga" e la resistenza massima delle connessioni tra emettitore è un aumento degli impulsi differenziali.

Offset attuale

Negli amplificatori, gli impulsi di modo comune possono diminuire se il resistore viene sostituito da fonte di energia. In questo caso, il valore corrente della resistenza aumenterà e l'effetto di aumentare i segnali si indebolirà in modo significativo. Immagina un amplificatore CC differenziale, il cui ingresso funzionerà con impulsi in fase. Le fonti di energia nei circuiti dell'emettitore manterranno la tensione, distribuendola uniformemente tra i circuiti del collettore.

È necessario ricordare la necessità di fornire un circuito di polarizzazione DC. Se i condensatori sono utilizzati per la comunicazione interstadiale all'ingresso, è necessario attivare le resistenze con messa a terra. C'è un avvertimento su tali amplificatori differenziali. Alla transizione base-emettitore non più di 6 transistor bipolari può resistere alla polarizzazione inversa. Dopo ciò, potrebbe verificarsi un guasto.

Se viene applicata una tensione differenziale di ingresso maggiore, lo stadio di ingresso non funzionerà. La distruzione del circuito viene impedita limitando la corrente di rottura del resistore di emettitore, ma la qualità dei transistor può essere ridotta. Se si verifica inversa permeabilità, una riduzione dell'impedenza di ingresso sarà comunque significativa.

Utilizzare in amplificatori di circuiti differenziali

Il funzionamento dell'amplificatore differenziale può essere adattato a segnali di ingresso sbilanciati. Per fare ciò, devi inviare un segnale a uno dei suoi ingressi, e il secondo è semplicemente collegato a massa. I transistor inutilizzati dal dispositivo non possono essere cancellati. Lo schema differenziale consente di compensare le variazioni di temperatura. Anche se uno degli ingressi è collegato a terra, il termostato può funzionare. Possono variare in base alle fluttuazioni di temperatura della tensione. In questo caso, il bilanciamento dello schema non verrà violato.

Inoltre, non è necessario tenere conto del calo della corrente fornita. La qualità di funzionamento di tali dispositivi può essere ridotta solo a causa di incoerenze delle tensioni o delle loro caratteristiche di temperatura. I produttori forniscono sul mercato coppie di transistor, così come amplificatori differenziali integrali con accoppiamento sufficientemente elevato.

Applicazione speculare corrente

A volte è necessario un amplificatore differenziale, il cui principio si basa su un aumento significativo del guadagno. La soluzione ideale a questo problema sarebbe quella di utilizzare uno specchio corrente per il carico attivo del dispositivo. La coppia differenziale con una sorgente di tensione nel circuito dell'emettitore è formata da transistor. Per creare un carico collettivo vengono utilizzati transistor. Loro interpretano il ruolo di uno specchio attuale. Pertanto, la resistenza totale del carico può essere aumentata.

Il guadagno dovuto a questo raggiunge 5000 e anche più alto se non c'è carico di uscita. Tali dispositivi sono più spesso utilizzati in circuiti che hanno un circuito di retroazione, così come nei comparatori. Si deve sempre ricordare che il carico per tali dispositivi deve avere una notevole impedenza. Altrimenti, il guadagno verrà significativamente ridotto.

Schemi di divisione

Sul collettore di amplificatori differenziali bilanciati possono apparire impulsi con la stessa ampiezza e fasi opposte. Due elementi sono segnali di uscita. Di conseguenza, è possibile ottenere uno schema di suddivisione in fasi. Naturalmente, è possibile utilizzare un dispositivo con ingressi e uscite differenziali. Gli impulsi sono utilizzati per controllare una cascata di amplificatori. Per l'intero schema, il valore COCC sarà aumentato significativamente.

Amplificatore per comparatore

Gli amplificatori differenziali sono inclusi nei comparatori a causa dell'elevato COCC e della stabilità. I circuiti che confrontano gli impulsi in entrata stimano quale dei segnali è più grande. I comparatori sono utilizzati in varie aree - per accendere i sistemi di riscaldamento o di illuminazione, per ottenere segnali triangolari e rettangolari, per confrontare i livelli di impulso con i valori soglia e anche in molti altri schemi. Il principio di funzionamento si basa sul fatto che uno dei transistor funziona sempre nella modalità di interruzione.

conclusione

Un amplificatore operazionale differenziale è un dispositivo boost DC utilizzato in varie operazioni su valori analogici. Il dispositivo è coinvolto in circuiti il ​​cui feedback è negativo. L'amplificatore funzionante con corrente continua differisce da uno strumento per la tensione alternata dalla possibilità di aumentare gli impulsi che variano lentamente. Gli strumenti vengono utilizzati per aumentare la differenza di corrente in diversi segnali di uscita.