Operatīvos pastiprinātājus īsi sauc par Op-Amps, un tos sauc arī par diferenciālajiem pastiprinātājiem. Operatīvo pastiprinātāju parasti izmanto kā diferenciālo pastiprinātāju dažādās elektriskajās un elektroniskajās ķēdēs. Šos operatīvos pastiprinātājus var izmantot filtrēšanas, signālu kondicionēšanas un matemātisku darbību veikšanai. The elektriskie un elektroniskie komponenti piemēram, rezistori un kondensatori tiek izmantoti operatīvā pastiprinātāja ieejas vai izejas spailēs. Šādi komponenti regulē pastiprinātāja funkcijas rezultātus, pretestības atgriezeniskās saites vai kapacitatīvās atgriezeniskās saites konfigurāciju priekšrocības. Tādējādi pastiprinātājs var sasniegt dažādas darbības, tāpēc to sauc par operatīvo pastiprinātāju. Šajā rakstā ir apskatīts diferenciālā pastiprinātāja ķēdes un tā darbības pārskats
Kas ir diferenciālais pastiprinātājs
The elektroniskais pastiprinātājs ko izmanto, lai pastiprinātu starpību starp diviem ieejas signāliem, var saukt par diferenciālo pastiprinātāju. Parasti šie diferenciālie pastiprinātāji sastāv no diviem spailēm, proti, invertējošā un neinvertējošā spailēm. Šie invertējošie un neinvertējošie spailes ir attiecīgi attēloti ar - un +.
Diferenciālā pastiprinātāja ķēde
Diferenciālo pastiprinātāju var uzskatīt par analogo ķēdi, kas sastāv no divām ieejām un vienas izejas. Diferenciālā pastiprinātāja ķēdi var attēlot, kā parādīts attēlā zemāk.
Diferenciālis pastiprinātājs
Diferenciālā pastiprinātāja izejas spriegums ir proporcionāls starpībai starp diviem ieejas spriegumiem. To var attēlot vienādojuma formā šādi:
Kur A = pastiprinātāja pastiprinājums.
Diferenciālā pastiprinātāja ķēde, izmantojot tranzistorus
Diferenciālis pastiprinātājs shēma, izmantojot tranzistorus var konstruēt, kā parādīts attēlā, kas sastāv no diviem tranzistoriem T1 un T2. Šie tranzistori un rezistori ir savienoti, kā parādīts shēmā.
Ķēde, izmantojot tranzistorus
Diferenciālā pastiprinātāja ķēdē ir divas ieejas I1 un I2 un divas izejas V1out un V2out. Ieeja I1 tiek lietota tranzistora T1 bāzes spailei, I2 ieeja tiek izmantota tranzistora T2 bāzes spailei. Transistora T1 un tranzistora T2 emitētāja spailes ir savienotas ar kopēju emitētāja rezistoru. Tādējādi divi ieejas signāli I1 un I2 ietekmēs izejas V1out un V2out. Diferenciālā pastiprinātāja ķēde sastāv no diviem barošanas spriegumiem Vcc un Vee, bet nav iezemējuma spailes. Pat ar vienu sprieguma padevi ķēdi var darbināt labi, kā paredzēts (līdzīgi, izmantojot divus barošanas spriegumus). Tādējādi pozitīvā sprieguma padeves un negatīvā pretējie punkti sprieguma padeve ir savienoti ar zemi.
Strādā
Diferenciālā pastiprinātāja darbību var viegli saprast, dodot vienu ieeju (teiksim pie I1, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā) un kas rada izvadi abos izejas spailēs.
Darbojas pastiprinātājs
Ja ieejas signāls (I1) tiek piegādāts tranzistora T1 pamatnei, tad pret rezistoru, kas savienots ar tranzistora T1 kolektora spaili, parādās augsts sprieguma kritums, kas kļūs mazāk pozitīvs. Ja tranzistora T1 pamatnei netiek ievadīts ieejas signāls (I1), tad pret rezistoru, kas savienots ar tranzistora T1 kolektora spaili, parādās zems sprieguma kritums, kas kļūs pozitīvāks. Tādējādi mēs varam teikt, ka invertora izeja, kas parādās pāri tranzistora T1 kolektora spailei, ir balstīta uz ieejas signālu I1, kas tiek piegādāts T1 bāzes spailē.
Ja T1 ir ieslēgts, piemērojot pozitīvo I1 vērtību, strāva, kas iet caur izstarotāja pretestību, palielinās, jo izstarotāja strāva un kolektora strāva ir gandrīz vienāda. Tādējādi, ja spriegums samazinās visā izstarotājā pretestība palielinās , tad abu tranzistoru izstarotājs iet pozitīvā virzienā. Ja tranzistora T2 izstarotājs ir pozitīvs, tad T2 bāze būs negatīva un šajā stāvoklī strāvas vadītspēja ir mazāka.
Tādējādi būs mazāks sprieguma kritums visā rezistorā, kas savienots tranzistora T2 kolektora spailē. Tādējādi dotajam pozitīvā ieejas signāla kolektoram T2 būs pozitīvs virziens. Tādējādi mēs varam teikt, ka ne-invertējošā izeja, kas parādās pāri tranzistora T2 kolektora spailei, ir balstīta uz ieejas signālu, kas tiek izmantots T1 pamatnē.
Pastiprinājumu var vadīt atšķirīgi, ņemot izeju starp tranzistoru T1 un T2 kolektora spailēm. No iepriekš minētās shēmas, pieņemot, ka visi tranzistoru T1 un T2 raksturlielumi ir identiski un, ja bāzes spriegumi Vb1 ir vienādi ar Vb2 (tranzistora T1 bāzes spriegums ir vienāds ar tranzistora T2 bāzes spriegumu), tad abu tranzistoru izstarotāju strāvas būs vienāds (Iem1 = Iem2). Tādējādi kopējā izstarotāja strāva būs vienāda ar T1 (Iem1) un T2 (Iem2) izstarotāju strāvu summu.
Tādējādi izstarotāju strāvu var vadīt kā
Tādējādi izstarotāja strāva paliek nemainīga neatkarīgi no tranzistoru T1 un T2 hfe vērtības. Ja pretestības, kas savienotas ar T1 un T2 kolektora spailēm, ir vienādas, tad arī to kolektora spriegumi ir vienādi.
Pieteikumi
Diferenciālie pastiprinātāji ir šādi.
Ir daudz diferenciālo pastiprinātāju pielietojumi praktiskajās shēmās signāla pastiprināšanas lietojumprogrammas, motoru un servomotoru vadība, ieejas posma emitētāja savienota loģika, slēdzis un tā tālāk ir izplatītas diferenciālās pastiprinātāja ķēdes lietojumprogrammas.
Lai iegūtu vairāk informācijas par pastiprinātāju shēmām un diferenciālo pastiprinātāju lietojumprogrammām, varat vērsties pie mums, ievietojot savus jautājumus, ieteikumus, idejas, komentārus un arī zināt, kā noformēt elektronikas projekti patstāvīgi komentāru sadaļā zemāk.
