Η σύντομη μορφή του ο λειτουργικός ενισχυτής είναι op-amp και λειτουργεί επίσης ως διαφορικός ενισχυτής Το Op-Amp είναι ένα βασικό συστατικό σε διάφορα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Τα Op-Amps είναι γραμμικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για να κάνουν μαθηματικές λειτουργίες και φιλτράρισμα, ρύθμιση του σήματος. Αυτές οι συσκευές έχουν σχεδιαστεί για χρήση σε εξωτερικά ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως αντιστάσεις, πυκνωτές και οι ακροδέκτες i / p και o / p. Αυτά τα εξαρτήματα ρυθμίζουν τη λειτουργία του ενισχυτή και τα αποτελέσματα λειτουργίας και το όφελος από τις τροποποιημένες διαμορφώσεις ανάδρασης όπως η αντίσταση ή η χωρητική, ο ενισχυτής μπορεί να επιτύχει διαφορετικές λειτουργίες, και αυτό ονομάζεται λειτουργικός ενισχυτής. Ενα Το op-amp περιλαμβάνει δύο τερματικών, δηλαδή αντιστροφής και μη αντιστροφής που αντιπροσωπεύονται με + & -. Η κύρια λειτουργία αυτού του ενισχυτή είναι, ενισχύει τις αλλαγές μεταξύ των δύο τάσεων εισόδου. Όμως, νικά κάθε τάση αμοιβαία στις δύο εισόδους.
Διαφορικός ενισχυτής
Διαφορικός ενισχυτής
Όλοι οι op-amp είναι διαφορικοί ενισχυτές λόγω της διαμόρφωσής τους i / p. Εάν το πρώτο σήμα τάσης είναι συνδεδεμένο στον ακροδέκτη i / p και το υπόλοιπο σήμα συνδέεται στον αντίθετο τερματικό i / p, τότε η τάση o / p του αποτελέσματος είναι σχετίζεται με τη διαφορά μεταξύ δύο σημάτων τάσης i / p. Η τάση εξόδου μπορεί να υπολογιστεί συνδέοντας κάθε είσοδο σε γείωση 0 Volt χρησιμοποιώντας θεώρημα υπέρθεσης .
Κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή
Κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ
Διαφορά κύκλωμα ενισχυτή Η χρήση BJTs εξηγείται λεπτομερώς και το διάγραμμα κυκλώματος με τις κατάλληλες εξισώσεις παρέχεται για καλύτερη κατανόηση. Το ακόλουθο κύκλωμα είναι σχεδιασμένο με τρανζίστορ για να δώσει τη διαφορά μεταξύ δύο σημάτων i / p.
Κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή με χρήση BJTs
Όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος, το κύκλωμα αποτελείται από δύο εισόδους και δύο εξόδους, συγκεκριμένα I / P1, I / P2 και O / P1, O / P2. Η είσοδος I / P1 εφαρμόζεται στο τερματικό βάσης του τρανζίστορ Τ1 και το IP2 εφαρμόζεται στο τερματικό βάσης του τρανζίστορ Τ2. Οι ακροδέκτες πομπού των δύο τρανζίστορ συνδέονται με μια αντίσταση αμοιβαίας εκπομπής, έτσι ώστε οι δύο ακροδέκτες ο / ρ να καταστραφούν από τα δύο σήματα i / p. Οι δύο τάσεις τροφοδοσίας του κυκλώματος είναι Vcc & Vss. Το κύκλωμα λειτουργεί επίσης με μία τροφοδοσία τάσης και μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι το κύκλωμα δεν διαθέτει ακροδέκτη γείωσης.
Εργασία διαφορικού ενισχυτή
Η λειτουργία του διαφορικού ενισχυτή με τρανζίστορ φαίνεται παρακάτω.
Όταν το πρώτο σήμα εισόδου εφαρμόζεται στο τρανζίστορ Τ1, τότε θα υπάρξει πτώση υψηλής τάσης στην αντίσταση του συλλέκτη (RCOL1) και ο συλλέκτης του τρανζίστορ Τ1 θα είναι λιγότερο θετικός. Όταν η είσοδος 1 είναι αρνητική, το τρανζίστορ T1 θα απενεργοποιηθεί και η πτώση τάσης κατά μήκος της αντίστασης συλλέκτη RCOL1 γίνεται πολύ χαμηλή και ο συλλέκτης του τρανζίστορ T1 θα είναι πιο θετικός
Λειτουργία κυκλώματος διαφορικού ενισχυτή με χρήση BJTs
Έτσι, μπορεί να συμπεράνουμε ότι το o / p που εισάγεται θα εμφανίζεται στον συλλέκτη του τρανζίστορ Τ1 για την εφαρμογή του σήματος στην είσοδο1. Όταν το τρανζίστορ Τ1 ενεργοποιείται από τη θετική τιμή της εισόδου1, το ρεύμα μέσω της αντίστασης REM αυξάνει το ρεύμα του πομπού είναι ίσο με το ρεύμα συλλέκτη.
Έτσι, η πτώση τάσης στην αντίσταση REM αυξάνεται και κάνει τον εκπομπό και των δύο τρανζίστορ T1, T2 να ρέει προς μια θετική κατεύθυνση. Η κατασκευή του τρανζίστορ T2 είναι ίδια με την αρνητική βάση του τρανζίστορ, σε αυτήν την κατάσταση το τρανζίστορ Τ2 θα συμπεριφέρεται λιγότερο ρεύμα το οποίο με τη σειρά του θα προκαλέσει μικρότερη πτώση τάσης στο RCOL2 και έτσι ο συλλέκτης του τρανζίστορ Τ2 θα πάει σε κατεύθυνση + + Ve i / p σήμα. Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το o / p του μη αναστρέψιμου τερματικού εμφανίζεται στον συλλέκτη του Τ2 τρανζίστορ για είσοδο στη βάση του Τ1. Η ενίσχυση του τρανζίστορ μπορεί να οδηγηθεί διαφορετικά λαμβάνοντας το o / p b / n του συλλέκτη και των δύο τρανζίστορ Τ1 & Τ2 που φαίνεται στο παραπάνω κύκλωμα.
Εάν και τα δύο τρανζίστορ θεωρούνται ίδια σε όλα τα χαρακτηριστικά και εάν οι τάσεις είναι ίδιες (VBASE1 = VBASE2), τότε το ρεύμα εκπομπής των τρανζίστορ μπορεί επίσης να θεωρηθεί πανομοιότυπο.
IEM1 = IEM2
Το συνολικό ρεύμα εκπομπής (IE) = IEM1 + IEM2
VEM = VBASE - VBASE IN
IEM = (VBASE - VBASE IN) / REM
Το ρεύμα εκπομπής του τρανζίστορ παραμένει σχεδόν σταθερό ανεξάρτητα από την τιμή hfe του τρανζίστορ. Από ICOL1 IEM1, & ICOL2 IEM2, ICOL1 ICOL2.
Επίσης, VCOL1 = VCOL2 = VCC - ICOL RCOL, υποθέτοντας την αντίσταση του συλλέκτη RCOL1 = RCOL2 = RCOL.
Το κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή είναι ένας ενισχυτής κλειστού βρόχου που αυξάνει τη διακύμανση μεταξύ δύο σημάτων. Ένα τέτοιο κύκλωμα είναι πολύ κατάλληλο σε συστήματα οργάνων. Οι διαφορικοί ενισχυτές έχουν υψηλή CMRR (κοινή αναλογία απόρριψης τρόπου λειτουργίας) & υψηλή αντίσταση i / p. Οι διαφορικοί ενισχυτές μπορούν να σχεδιαστούν χρησιμοποιώντας έναν ή δύο op-amp.
Επομένως, αυτό είναι όλο κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ BJT. Πιστεύουμε ότι έχετε κατανοήσει καλύτερα αυτήν την ιδέα. Επιπλέον, για τυχόν αμφιβολίες σχετικά με αυτό το θέμα, δώστε τις πολύτιμες προτάσεις σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιες είναι οι εφαρμογές ενός διαφορικού ενισχυτή;
