Čo je obvod diferenciálneho zosilňovača a rovnica

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Takto ďaleko sme si zvykli na pripojenie k zosilňovaču iba jedného z op-amp i / ps. Dva vstupy operačného zosilňovača sú pomenované ako invertujúci alebo neinvertujúci terminál. Tieto svorky sa používajú na zosilnenie jedného i / p s opačným vstupom pripojeným k zemi. Sme však schopní spojiť signály súčasne s každým zo vstupov a navrhnúť inú bežnú formu obvodu op-amp, ktorý sa nazýva diferenciálny zosilňovač. V zásade sa používa ako stavebný blok operačného zosilňovača, ktorý sa nazýva ako operačný zosilňovač (operačný zosilňovač) . Hlavnou funkciou diferenciálneho zosilňovača je, že zosilňuje zmeny medzi dvoma i / p napätím. Ale dobije akékoľvek napätie spoločné pre dva i / ps. Tento článok poskytuje prehľad diferenciálneho zosilňovača spolu s jeho matematickými výrazmi.

Diferenciálny zosilňovač

Diferenciálny zosilňovač



Čo je to diferenciálny zosilňovač

Všetky operačné zosilňovače (operačné zosilňovače) sú kvôli svojej vstupnej konfigurácii diferenciálne zosilňovače. Keď je prvý napäťový signál pripojený k vstupnej svorke a ďalší napäťový signál je pripojený k opačnej vstupnej svorke, potom je výsledné výstupné napätie úmerné rozdielu medzi dvoma vstupnými napäťovými signálmi V1 a V2. Výstupné napätie je možné vyriešiť pripojením každého interného i / p na zem 0 V pomocou veta o super pozícii .


Op-Amp ako diferenciálny zosilňovač

Operačný zosilňovač je diferenciálny zosilňovač, ktorý má vysokú impedanciu i / p, vysoký zisk v diferenciálnom režime a nízku impedanciu o / p. Keď sa na tento obvod použije negatívna spätná väzba, je možné dosiahnuť očakávaný a stabilný zisk. Niektoré typy diferenciálneho zosilňovača zvyčajne obsahujú rôzne jednoduchšie diferenciálne zosilňovače. Napríklad pre rôzne operačné zosilňovače sú často zostavené plne diferenciálny zosilňovač, prístrojové zosilňovače a izolačný zosilňovač.



Op-Amp ako diferenciálny zosilňovač

Op-Amp ako diferenciálny zosilňovač

  • Diferenciálny zosilňovač sa používa ako sériový obvod negatívnej spätnej väzby pomocou operačného zosilňovača
  • Zvyčajne sa diferenciálny zosilňovač používa ako obvod riadenia hlasitosti a automatického zosilnenia
  • Niektoré z diferenciálnych zosilňovačov je možné použiť pre AM ( amplitúdová modulácia ).

Interne existuje veľa elektronických zariadení, ktoré používajú diferenciál zosilňovače . Ideálny diferenciálny zosilňovač o / p je daný

Vout = reklama (víno + - víno-)

Vo vyššie uvedenej rovnici je A rozdielový zisk a Vin + a Vin- sú i / p napätia. V praxi sa zisk nerovná vstupom. Napríklad, ak sú dve i / p napätia rovnaké, potom o / p nebude nulové, Presnejší výraz pre diferenciálny zosilňovač obsahuje druhý člen.


Vo vyššie uvedenej rovnici je „Ac“ zosilnenie spoločného režimu diferenciálneho zosilňovača. Keď sa tieto zosilňovače často používajú na ovplyvnenie napätia alebo na potlačenie šumu, ktorý sa objavuje na oboch i / ps, zvyčajne je potrebný nízky zosilnenie spoločného režimu.

CMRR nie je nič iné ako pomer odmietnutia v bežnom režime, definícia MMR je, že je to pomer b / n rozdielového zosilnenia režimu a zosilnenie spoločného režimu, určuje kapacitu zosilňovača presne rušiť napätia, ktoré sú spoločné pre obidva i / ps . CMMR je definovaná ako

4.-9. 2015 11.06. 25V ideálnom diferenciálnom zosilňovači je Ac nula a (CMRR) nekonečné.

Výpočet funkcie prenosu diferenciálneho zosilňovača

T / F diferenciálneho zosilňovača sa tiež nazýva diferenciálny zosilňovač a prenosová funkcia rovnice diferenciálneho zosilňovača je uvedená nižšie.

Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3

Vyššie uvedený vzorec sa týka iba nečinného operačného zosilňovača, ktorý má veľký zisk (považuje sa za nekonečný) a i / p posun je malý (považuje sa za nulu). Napríklad v nasledujúcom obvode sú úrovne napätia i / p okolo niekoľkých voltov a vstupný ofset operačného zosilňovača je milivolt, potom ho môžeme považovať za nulu zanedbaním offsetu i / p.

Nečinný operačný zosilňovač

Nečinný operačný zosilňovač

Prenosová funkcia diferenciálneho zosilňovača je odvodená z vety o superpozícii, ktorá uvádza, že v lineárnom obvode je účinok všetkých zdrojov algebraickým súčtom účinkov každého zdroja braných jednotlivo. Vo vyššie uvedenom obvode, keď odstránime V1 a skratujeme ho, bude vypočítané o / p napätie. Rovnakým spôsobom odstráňte V2. O / p napätie diferenciálneho zosilňovača je súčet oboch o / p napätí.

Operačný zosilňovač bez V1 a R1

Operačný zosilňovač bez V1 a R1

Umožňuje odstrániť R1 a V1 v obvode nižšie. Pretože v prvom okruhu ním prechádzal prúd. Uzemnite teda odpor R1. Keď pozorujeme obvod, stáva sa z neho invertor. Táto neinvertujúca i / p svorka obvodu je pripojená k uzemňovacej svorke cez rezistory R1 a R2. Potom je Vout
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
Teraz uzemnime R3 a odstráňte V2 zobrazené v obvode nižšie.

Neinvertujúci zosilňovač

Neinvertujúci zosilňovač

Tento obvod je neinvertujúci zosilňovač a pre ideálny operačný zosilňovač je Vout funkciou V, čo je napätie pripojené k zemi na neinvertujúcej svorke operačného zosilňovača.
Vout1 = V. (1 + R4 / R3)
Rezistory R1, R2 sú útlm pre V1, takže V sa dá určiť ako v nasledujúcej rovnici.
V = V1.R2 / R1 + R2

Dosadením rovnice V do rovnice Vout sa stane
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)

Teraz máme Vout1 a Vout2, podľa vety superpozície Vout je súčet Vout1 & Vout2

4.-9. 2015 11-54-23 hodVyššie uvedená rovnica predstavuje prenosovú funkciu diferenciálneho zosilňovača.

Diferenciálny zosilňovač využívajúci Wheatstone Bridge

Typický obvod diferenciálneho zosilňovača sa teraz stáva „komparátorom rozdielového napätia“ porovnávaním jedného i / p napätia s druhým. Tu je napríklad jeden vstup pripojený k pevnej referenčnej hodnote napätia nastavenej na jednej nohe odporového mostíka n / w a ďalší vstup buď k „ Odpor závislý od svetla “Alebo„ Termistor “. The obvod zosilňovača sa používa na detekciu nízkej alebo vysokej teploty alebo svetla, pretože napätie o / p sa stáva lineárnou funkciou zmien v aktívnej časti odporového mostíka.

Diferenciálny zosilňovač Wheatstone Bridge

Diferenciálny zosilňovač Wheatstone Bridge

Toto je teda všetko o diferenciálny zosilňovač Schéma zapojenia a jej rovnica. Dúfame, že ste lepšie pochopili, ako vypočítať prenosovú funkciu diferenciálnej funkcie. Ďalej existujú akékoľvek pochybnosti týkajúce sa použitia diferenciálneho zosilňovača a projekty elektroniky . Vaše komentáre uveďte v sekcii komentárov nižšie. Je tu pre vás otázka, aký je hlavný rozdiel vstupných signálov rozdielového režimu b / n a spoločného režimu.