Tak daleko jsme si zvykli na připojení k zesilovači pouze jednoho z op-amp i / ps. Dva vstupy operačního zesilovače jsou pojmenovány jako invertující nebo neinvertující terminál. Tyto svorky se používají k zesílení jednoho i / p, přičemž protilehlý vstup je připojen k zemi. Jsme však schopni společně připojit signály ke každému ze vstupů současně a navrhnout další běžnou formu obvodu op-amp, který se nazývá diferenciální zesilovač. V zásadě se používá jako stavební blok operačního zesilovače, který se nazývá jako operační zesilovač (operační zesilovač) . Hlavní funkcí diferenciálního zesilovače je, že zesiluje změny mezi dvěma i / p napětím. Ale dobývá jakékoli napětí společné pro dva i / ps. Tento článek poskytuje přehled diferenciálního zesilovače spolu s jeho matematickými výrazy.
Diferenciální zesilovač
Co je to diferenciální zesilovač
Všechny operační zesilovače (operační zesilovače) jsou kvůli své vstupní konfiguraci diferenciální zesilovače. Když je první napěťový signál připojen ke vstupní svorce a další napěťový signál je připojen k opačné vstupní svorce, pak je výsledné výstupní napětí úměrné rozdílu mezi dvěma vstupními napěťovými signály V1 a V2. Výstupní napětí lze vyřešit připojením každého interního i / p na zem 0 V pomocí věta o super poloze .
Op-Amp jako diferenciální zesilovač
Operační zesilovač je diferenciální zesilovač, který má vysokou impedanci i / p, vysoký zisk v diferenciálním režimu a nízkou impedanci o / p. Když je na tento obvod aplikována negativní zpětná vazba, lze dosáhnout očekávaného a stabilního zisku. Některé typy diferenciálního zesilovače obvykle obsahují různé jednodušší diferenciální zesilovače. Například plně diferenciální zesilovač, přístrojové zesilovače a izolační zesilovač jsou často vyráběny pro různé operační zesilovače.
Op-Amp jako diferenciální zesilovač
- Diferenciální zesilovač se používá jako sériový obvod záporné zpětné vazby pomocí operačního zesilovače
- Obvykle se diferenciální zesilovač používá jako obvod ovládání hlasitosti a automatického zesílení
- Některé z diferenciálních zesilovačů lze použít pro AM ( amplitudová modulace ).
Interně existuje mnoho elektronických zařízení, které používají diferenciální zesilovače . Ideální diferenciální zesilovač o / p je dán vztahem
Vout = reklama (víno + - víno-)
Ve výše uvedené rovnici je A diferenciální zisk a Vin + a Vin- jsou i / p napětí. V praxi se zisk nerovná vstupům. Například, pokud jsou dvě i / p napětí stejná, pak o / p nebude nula, Přesnější výraz pro diferenciální zesilovač obsahuje druhý člen.
Ve výše uvedené rovnici je „Ac“ zisk běžného režimu diferenciálního zesilovače. Když jsou tyto zesilovače často používány pro zkreslení napětí nebo vynulování šumu, který se objevuje na obou i / ps., Je obvykle žádoucí nízký zisk v běžném režimu.
CMRR není nic jiného než poměr odmítnutí v běžném režimu, definice MMR je, je to poměr zisku b / n diferenciálního režimu a zisk v běžném režimu, určuje kapacitu zesilovače přesně zrušit napětí, která jsou společná jak pro i / ps . CMMR je definován jako
V ideálním diferenciálním zesilovači je Ac nula a (CMRR) nekonečné.
Výpočet funkce přenosu diferenciálního zesilovače
T / F diferenciálního zesilovače se také nazývá diferenciální zesilovač a přenosová funkce rovnice diferenciálního zesilovače je uvedena níže
Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3
Výše uvedený vzorec se vztahuje pouze na nečinný operační zesilovač, který má velký zisk (považovaný za nekonečný) a offset i / p je malý (považován za nulu). Například v následujícím obvodu jsou úrovně napětí i / p kolem několika voltů a vstupní offset operačního zesilovače je milivolt, pak jej můžeme považovat za nulu zanedbáním offsetu i / p.
Nečinný operační zesilovač
Přenosová funkce diferenciálního zesilovače je odvozena z věty o superpozici, která uvádí, že v lineárním obvodu je účinek všech zdrojů algebraickým součtem účinků každého zdroje bráno jednotlivě. Ve výše uvedeném obvodu, když odstraníme V1 a zkratujeme jej, bude vypočítáno o / p napětí. Stejným způsobem odeberte V2. O / p napětí diferenciálního zesilovače je součet obou o / p napětí.
Operační zesilovač bez V1 a R1
Umožňuje odstranit R1 a V1 v obvodu níže. Protože v prvním okruhu skrz něj proudil proud. Uzemněte tedy odpor R1. Když pozorujeme obvod, stane se z něj invertor. Tato neinvertující svorka i / p obvodu je připojena k uzemňovací svorce přes rezistory R1 a R2. Pak je Vout
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
Nyní uzemníme R3 a odstraňte V2 zobrazené v níže uvedeném obvodu.
Neinvertující zesilovač
Tento obvod je neinvertující zesilovač a pro ideální operační zesilovač je Vout funkcí V, což je napětí připojené k zemi na neinvertující svorce operačního zesilovače.
Vout1=V. (1+R4/R3)
Rezistory R1, R2 jsou útlumem pro V1, takže V lze určit jako v následující rovnici.
V = V1.R2 / R1 + R2
Dosazením rovnice V do rovnice Vout se stane
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)
Nyní máme Vout1 a Vout2, podle věty superpozice Vout je součet Vout1 & Vout2
Výše uvedená rovnice je přenosová funkce diferenciálního zesilovače.
Diferenciální zesilovač využívající Wheatstone Bridge
Typický obvod diferenciálního zesilovače se nyní stává komparátorem diferenciálního napětí „Porovnáním“ jednoho i / p napětí s druhým. Zde je například jeden vstup připojen k pevné referenční hodnotě napětí nastavené na jedné noze odporového můstku n / w a další vstup buď na „ Odpor závislý na světle “Nebo„ Termistor “. The obvod zesilovače se používá k detekci nízké nebo vysoké úrovně teploty nebo světla, protože napětí o / p se stává lineární funkcí změn v aktivním rameni odporového můstku.
Wheatstoneův mostový diferenciální zesilovač
Jedná se tedy o vše o diferenciální zesilovač Schéma zapojení a jeho rovnice. Doufáme, že jste lépe porozuměli tomu, jak vypočítat přenosovou funkci diferenciální funkce. Kromě toho existují jakékoli pochybnosti ohledně použití diferenciálního zesilovače a projekty elektroniky . Uveďte své komentáře v sekci komentáře níže. Zde je otázka, jaký je hlavní rozdíl vstupních signálů b / n diferenciálního režimu a společného režimu.
