Κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ

Κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ

Οι λειτουργικοί ενισχυτές ονομάζονται σύντομα ως Op-Amps και καλούνται επίσης ως διαφορικοί ενισχυτές. Ο λειτουργικός ενισχυτής χρησιμοποιείται συνήθως ως διαφορικός ενισχυτής σε διάφορα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα. Αυτοί οι λειτουργικοί ενισχυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτέλεση φιλτραρίσματος, κλιματισμού και μαθηματικών λειτουργιών. ο ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως αντιστάσεις και πυκνωτές χρησιμοποιούνται στους ακροδέκτες εισόδου ή / και εξόδου του λειτουργικού ενισχυτή. Έτσι, τα αποτελέσματα της λειτουργίας του ενισχυτή, το όφελος της αντίστασης ανάδρασης ή οι χωρητικές διαμορφώσεις ανάδρασης ρυθμίζονται από αυτά τα στοιχεία. Έτσι, ο ενισχυτής μπορεί να επιτύχει διάφορες λειτουργίες, επομένως, ονομάζεται λειτουργικός ενισχυτής. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση του κυκλώματος διαφορικού ενισχυτή και της λειτουργίας του



Τι είναι ο διαφορικός ενισχυτής

ο ηλεκτρονικός ενισχυτής χρησιμοποιείται για την ενίσχυση της διαφοράς μεταξύ δύο σημάτων εισόδου μπορεί να ονομαστεί ως διαφορικός ενισχυτής. Γενικά, αυτοί οι διαφορικοί ενισχυτές αποτελούνται από δύο ακροδέκτες, δηλαδή τερματικό αναστροφής και τερματικό μη αναστροφής. Αυτοί οι αντιστρεπτικοί και μη αναστρέψιμοι ακροδέκτες αντιπροσωπεύονται με - και + αντίστοιχα.


Κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή

Ο διαφορικός ενισχυτής μπορεί να θεωρηθεί ως αναλογικό κύκλωμα που αποτελείται από δύο εισόδους και μία έξοδο. Το κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή μπορεί να αναπαρασταθεί όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.





Διαφορικός ενισχυτής

Διαφορικός ενισχυτής

Η τάση εξόδου ενός διαφορικού ενισχυτή είναι ανάλογη με τη διαφορά μεταξύ των δύο τάσεων εισόδου. Αυτό μπορεί να αναπαρασταθεί με τη μορφή εξίσωσης ως εξής:



Εξίσωση κέρδους διαφορικού ενισχυτή (A)

Όπου A = κέρδος του ενισχυτή.

Κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ

Ο διαφορικός ενισχυτής κύκλωμα χρησιμοποιώντας τρανζίστορ μπορεί να σχεδιαστεί όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα που αποτελείται από δύο τρανζίστορ Τ1 και Τ2. Αυτά τα τρανζίστορ και οι αντιστάσεις συνδέονται όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος.


Κύκλωμα με χρήση τρανζίστορ

Κύκλωμα με χρήση τρανζίστορ

Υπάρχουν δύο είσοδοι I1 & I2 και δύο έξοδοι V1out & V2out στο κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή. Η είσοδος I1 εφαρμόζεται στον ακροδέκτη βάσης τρανζίστορ Τ1, η είσοδος I2 εφαρμόζεται στον τερματικό βάσης τρανζίστορ Τ2. Οι ακροδέκτες πομπού του τρανζίστορ Τ1 και του τρανζίστορ Τ2 συνδέονται με μια κοινή αντίσταση εκπομπής. Έτσι, τα δύο σήματα εισόδου I1 & I2 θα επηρεάσουν τις εξόδους V1out & V2out. Το κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή αποτελείται από δύο τάσεις τροφοδοσίας Vcc και Vee αλλά δεν υπάρχει ακροδέκτης γείωσης. Ακόμη και με τροφοδοσία μίας τάσης, το κύκλωμα μπορεί επίσης να λειτουργήσει καλά όπως προορίζεται (ομοίως κατά τη χρήση δύο τάσεων τροφοδοσίας). Ως εκ τούτου, τα αντίθετα σημεία της θετικής τάσης τροφοδοσίας & αρνητικά παροχή τάσης συνδέονται στο έδαφος.

Εργαζόμενος

Η διαφορική λειτουργία του ενισχυτή μπορεί εύκολα να γίνει κατανοητή δίνοντας μία είσοδο (ας πούμε στο I1 όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα) και η οποία παράγει έξοδο και στα δύο τερματικά εξόδου.

Ο ενισχυτής λειτουργεί

Ο ενισχυτής λειτουργεί

Εάν το σήμα εισόδου (I1) παρέχεται στη βάση του τρανζίστορ Τ1, τότε εμφανίζεται μια πτώση υψηλής τάσης κατά μήκος της αντίστασης που είναι συνδεδεμένη στον ακροδέκτη του τρανζίστορ Τ1, ο οποίος θα είναι λιγότερο θετικός. Εάν δεν παρέχεται σήμα εισόδου (I1) στη βάση του τρανζίστορ Τ1, τότε εμφανίζεται μια πτώση χαμηλής τάσης κατά μήκος της αντίστασης που είναι συνδεδεμένη στον ακροδέκτη του τρανζίστορ Τ1, ο οποίος θα γίνει πιο θετικός. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι η έξοδος αντιστροφής που εμφανίζεται στον ακροδέκτη συλλέκτη του τρανζίστορ Τ1 βασίζεται στο σήμα εισόδου Ι1 που παρέχεται στον ακροδέκτη βάσης του Τ1.

Εάν το T1 είναι ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ εφαρμόζοντας τη θετική τιμή του I1, τότε το ρεύμα που διέρχεται από την αντίσταση του πομπού αυξάνεται καθώς το ρεύμα εκπομπής & το ρεύμα συλλέκτη είναι σχεδόν ίσο. Έτσι, εάν η τάση πέσει πάνω από τον πομπό αυξάνεται η αντίσταση , τότε ο πομπός και των δύο τρανζίστορ πηγαίνει προς μια θετική κατεύθυνση. Εάν ο εκπομπός τρανζίστορ Τ2 είναι θετικός, τότε η βάση του Τ2 θα είναι αρνητική και σε αυτήν την κατάσταση, η τρέχουσα αγωγιμότητα είναι μικρότερη.

Έτσι, θα υπάρχει μικρότερη πτώση τάσης κατά μήκος της αντίστασης που είναι συνδεδεμένη στον ακροδέκτη συλλέκτη του τρανζίστορ Τ2. Ως εκ τούτου, για το δεδομένο θετικό σήμα εισόδου, ο συλλέκτης του Τ2 θα πάει σε θετική κατεύθυνση. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι η μη αναστρέψιμη έξοδος που εμφανίζεται στον ακροδέκτη του τρανζίστορ Τ2 βασίζεται στο σήμα εισόδου που εφαρμόζεται στη βάση του Τ1.

Η ενίσχυση μπορεί να κινηθεί διαφορετικά, λαμβάνοντας έξοδο μεταξύ των ακροδεκτών συλλέκτη των τρανζίστορ Τ1 και Τ2. Από το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος, υποθέτοντας ότι όλα τα χαρακτηριστικά των τρανζίστορ T1 & T2 είναι πανομοιότυπα και εάν οι τάσεις βάσης Vb1 είναι ίσες με Vb2 (η τάση βάσης του τρανζίστορ Τ1 είναι ίση με τη βασική τάση του τρανζίστορ Τ2), τότε τα ρεύματα εκπομπής και των δύο τρανζίστορ θα είναι ίσο (Iem1 = Iem2). Έτσι, το συνολικό ρεύμα εκπομπού θα είναι ίσο με το άθροισμα των ρευμάτων εκπομπής T1 (Iem1) και T2 (Iem2).

Έτσι, το ρεύμα εκπομπού μπορεί να κινηθεί ως

Τρέχουσα εξίσωση πομπού διαφορικού ενισχυτή

Έτσι, το ρεύμα εκπομπού παραμένει σταθερό ανεξάρτητο από την τιμή hfe των τρανζίστορ Τ1 και Τ2. Εάν οι αντιστάσεις που συνδέονται με τους ακροδέκτες συλλέκτη των Τ1 & Τ2 είναι ίσες, τότε οι τάσεις συλλέκτη τους είναι επίσης ίσες.

Εφαρμογές

Οι εφαρμογές διαφορικών ενισχυτών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

Υπάρχουν πολλά εφαρμογές διαφορικού ενισχυτή Σε πρακτικά κυκλώματα, εφαρμογές ενίσχυσης σήματος, έλεγχος κινητήρων και σερβοκινητήρων, λογική, διακόπτης, συζευγμένος πομπός σταδίου εισόδου, και ούτω καθεξής είναι κοινές εφαρμογές του κυκλώματος διαφορικού ενισχυτή.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα κυκλώματα ενισχυτών και τις εφαρμογές διαφορικού ενισχυτή, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας δημοσιεύοντας τα ερωτήματα, τις προτάσεις, τις ιδέες, τα σχόλιά σας και επίσης να μάθετε πώς να σχεδιάζετε έργα ηλεκτρονικής μόνοι σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων.