Tik tālu mēs esam izmantojuši tikai vienu no op-amp i / ps, lai izveidotu savienojumu ar pastiprinātāju. Divas op-amp ’ieejas tiek nosauktas par invertējošu vai neinvertējošu spaili. Šie spailes tiek izmantoti, lai pastiprinātu vienu i / p, pretējā ieeja ir savienota ar zemi. Tomēr mēs spējam savienot signālus ar katru no ieejām, tajā pašā laikā izstrādājot vēl vienu izplatītu op-amp ķēdes formu, ko sauc par diferenciālo pastiprinātāju. To galvenokārt izmanto kā darbības pastiprinātāja celtniecības bloku, ko sauc par operatīvais pastiprinātājs (op-amp) . Diferenciālā pastiprinātāja galvenā funkcija ir tā, ka tā pastiprina izmaiņas starp diviem i / p spriegumiem. Bet, uzvar jebkuru spriegumu, kas ir kopīgs abiem i / ps. Šajā rakstā ir sniegts pārskats par diferenciālo pastiprinātāju kopā ar tā matemātiskajām izteiksmēm.
Diferenciālis pastiprinātājs
Kas ir diferenciālais pastiprinātājs
Visi operatīvie pastiprinātāji (op-ampēri) ir diferenciālie pastiprinātāji to ieejas konfigurācijas dēļ. Kad pirmais sprieguma signāls ir pievienots ieejas spailei un vēl viens sprieguma signāls ir pievienots pretējam ieejas spailei, tad iegūtais izejas spriegums ir proporcionāls starpībai starp diviem ieejas sprieguma signāliem V1 un V2. Izejas spriegumu var atrisināt, savienojot katru i / p internu ar 0v zemi, izmantojot superpozīcijas teorēma .
Op-Amp kā diferenciālais pastiprinātājs
Op-amp ir diferenciālais pastiprinātājs, kam ir augsta i / p pretestība, augsts diferenciālā režīma pastiprinājums un zema o / p pretestība. Ja šai ķēdei tiek piemērotas negatīvas atsauksmes, var izveidot gaidāmu un stabilu pieaugumu. Parasti dažos diferenciālo pastiprinātāju veidos ietilpst dažādi vienkāršāki diferenciālie pastiprinātāji. Piemēram, dažādiem darbības pastiprinātājiem bieži tiek būvēts pilnīgi diferenciālis pastiprinātājs, instrumentu pastiprinātāji un izolācijas pastiprinātāji.
Op-Amp kā diferenciālais pastiprinātājs
- Diferenciālis pastiprinātājs tiek izmantots kā virknes negatīvās atgriezeniskās saites ķēde, izmantojot op-amp
- Parasti diferenciālo pastiprinātāju izmanto kā skaļuma un automātiskās pastiprināšanas vadības ķēdi
- Daļu diferenciālo pastiprinātāju var izmantot AM ( amplitūdas modulācija ).
Iekšēji šeit ir daudz elektronisko ierīču, kas izmanto diferenciāli pastiprinātāji . Ideālo diferenciālo pastiprinātāju o / p dod
Vout = reklāma (vīns + -vīns-)
Iepriekš minētajā vienādojumā A ir diferenciālis pieaugums, un Vin + un Vin- ir i / p spriegumi. Praksē ieguvums nav vienāds ar izejvielām. Piemēram, ja abi i / p spriegumi ir vienādi, o / p nebūs nulle. Precīzāka diferenciāla pastiprinātāja izteiksme ietver otro terminu.
Iepriekš minētajā vienādojumā “Ac” ir diferenciālā pastiprinātāja kopējā režīma pieaugums. Ja šos pastiprinātājus bieži izmanto, lai izspiežot spriegumu vai neitralizētu troksni, kas parādās abos i / ps, parasti ir nepieciešams zems kopējā režīma pieaugums.
CMRR ir nekas cits kā parastā režīma noraidīšanas koeficients, MMR definīcija ir tā, ka attiecība ir b / n diferenciālā režīma pastiprinājums un kopējā režīma pieaugums, norāda pastiprinātāja jaudu precīzi atcelt spriegumus, kas ir kopīgi abiem i / ps . CMMR ir definēts kā
Ideālā diferenciālā pastiprinātājā Ac ir nulle un (CMRR) ir bezgalīgs.
Diferenciālā pastiprinātāja pārsūtīšanas funkcijas aprēķins
Diferenciālā pastiprinātāja T / F sauc arī par atšķirības pastiprinātāju, un diferenciālā pastiprinātāja vienādojuma pārsūtīšanas funkcija ir parādīta zemāk
Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3
Iepriekš minētā formula attiecas tikai uz dīkstāves darbības pastiprinātāju, kuram ir liels pastiprinājums (tiek uzskatīts par bezgalīgu), un i / p nobīde ir maza (tiek uzskatīta par nulli). Piemēram, nākamajā ķēdē i / p sprieguma līmeņi ir aptuveni daži volti, un op-amp ieejas nobīde ir milivolti, tad mēs to varam uzskatīt par nulli, atstājot novārtā i / p nobīdi.
Tukšgaitas darbības pastiprinātājs
Diferenciālā pastiprinātāja pārneses funkcija tiek atvasināta no superpozīcijas teorēmas, kurā teikts, ka lineārā ķēdē visu avotu ietekme ir katra avota iedarbības algebriskā summa, ņemot vērā atsevišķi. Iepriekš minētajā ķēdē, kad mēs noņemam V1 un īssavienojumu, tiks aprēķināts o / p spriegums. Tādā pašā veidā noņemiet V2. Diferenciālā pastiprinātāja o / p spriegums ir abu o / p spriegumu summa.
Op-Amp bez V1 un R1
Ļauj noņemt R1 un V1 ķēdē zemāk. Jo pirmajā ķēdē caur to bija strāvas plūsma. Tātad, iezemējiet rezistoru R1. Kad mēs novērojam ķēdi, tā kļūst par invertoru. Šī ķēdes neinvertējošā i / p spaile ir savienota ar iezemējuma spaili caur rezistoriem R1 un R2. Tad Vout ir
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
Tagad iezemēsim R3 un noņemsim V2, kas parādīts zemāk esošajā ķēdē.
Neinvertējošs pastiprinātājs
Šī shēma ir neinvertējošs pastiprinātājs, un ideālam op-amp, Vout ir funkcija V, tas ir, spriegums, kas savienots ar zemi op-amp neinvertējošajā spailē
Vout1 = V. (1 + R4 / R3)
R1, R2 rezistori ir V1 vājinātājs, tāpēc V var noteikt tāpat kā nākamajā vienādojumā.
V = V1.R2 / R1 + R2
Vout vienādojumā aizstājot vienādojumu V, tad tas kļūst
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)
Tagad mums ir Vout1 un Vout2, saskaņā ar superpozīcijas teorēmu Vout ir Vout1 un Vout2 summa
Iepriekš minētais vienādojums ir diferenciālā pastiprinātāja pārsūtīšanas funkcija.
Diferenciālis pastiprinātājs, izmantojot Wheatstone Bridge
Tipiskā diferenciālā pastiprinātāja ķēde tagad kļūst par diferenciālā sprieguma salīdzinātāju, “salīdzinot” vienu i / p spriegumu ar citu. Šeit, piemēram, viena ieeja ir savienota ar fiksēta sprieguma atskaiti, kas uzstādīta uz vienas pretestības tilta kājas n / w, un otra ieeja vai nu “ Gaismas atkarīgais rezistors ”Vai“ Termistors ”. The pastiprinātāja shēma tiek izmantots, lai noteiktu vai nu zemas, vai augstas temperatūras līmeni, vai gaismu, jo o / p spriegums kļūst par lineāru pretestības tilta aktīvās kājas izmaiņu funkciju.
Wheatstone Bridge diferenciālais pastiprinātājs
Tādējādi tas viss ir par diferenciālais pastiprinātājs shēma un tās vienādojums. Mēs ceram, ka jums ir labāka izpratne par to, kā aprēķināt diferenciālās funkcijas pārsūtīšanas funkciju. Turklāt jebkuras šaubas par diferenciālā pastiprinātāja un elektronikas projekti . Lūdzu, sniedziet komentārus zemāk esošajā komentāru sadaļā. Šeit ir jautājums jums: kāda ir galvenā atšķirība b / n diferenciālā režīma un parastā režīma ievades signālos.
