Операционните усилватели се наричат кратко като Op-усилватели и също се наричат диференциални усилватели. Операционният усилвател обикновено се използва като диференциален усилвател в различни електрически и електронни схеми. Тези операционни усилватели могат да се използват за извършване на филтриране, кондициониране на сигнала и математически операции. The електрически и електронни компоненти като резистори и кондензатори се използват на входните и / и изходните клеми на операционния усилвател. Така, че резултатът от усилвателната функция, ползата от резистивната обратна връзка или конфигурациите за капацитивна обратна връзка се регулират от тези компоненти. По този начин усилвателят може да постига различни операции, поради което той се нарича операционен усилвател. Тази статия разглежда общ преглед на веригата на диференциалния усилвател и нейната работа
Какво е диференциален усилвател
The електронен усилвател използвани за усилване на разликата между два входни сигнала могат да бъдат наречени като диференциален усилвател. По принцип тези диференциални усилватели се състоят от два терминала, а именно инвертиращ терминал и неинвертиращ терминал. Тези инвертиращи и неинвертиращи терминали са представени съответно с - и +.
Диференциална схема на усилвателя
Диференциалният усилвател може да се разглежда като аналогова схема, която се състои от два входа и един изход. Схемата на диференциалния усилвател може да бъде представена, както е показано на фигурата по-долу.
Диференциален усилвател
Изходното напрежение на диференциалния усилвател е пропорционално на разликата между двете входни напрежения. Това може да бъде представено под формата на уравнение, както следва:
Където A = усилване на усилвателя.
Диференциална схема на усилвател, използваща транзистори
Диференциалният усилвател верига, използваща транзистори може да бъде проектиран, както е показано на фигурата по-долу, която се състои от два транзистора T1 и T2. Тези транзистори и резистори са свързани, както е показано на схемата.
Верига с транзистори
В схемата на диференциалния усилвател има два входа I1 & I2 и два изхода V1out & V2out. Входът I1 се прилага към базовия терминал на транзистора T1, вход I2 се прилага към базовия терминал на транзистора T2. Клемите на емитер на транзистор Т1 и транзистор Т2 са свързани към общ емитер резистор. По този начин двата входни сигнала I1 и I2 ще повлияят на изходите V1out и V2out. Схемата на диференциалния усилвател се състои от две захранващи напрежения Vcc и Vee, но няма заземителен терминал. Дори и с единично захранване, веригата може да работи добре, както е предвидено (по същия начин, докато се използват две захранващи напрежения). Следователно, противоположните точки на положително захранване и отрицателно напрежение захранващо напрежение са свързани със земята.
Работещи
Работата на диференциалния усилвател може лесно да се разбере, като се даде един вход (да кажем на I1, както е показано на фигурата по-долу) и който произвежда изход и на двата изходни клеми.
Усилвателят работи
Ако входният сигнал (I1) се подава към основата на транзистора T1, тогава през резистора, свързан към клемата на колектора на транзистора T1, се появява силен спад на напрежението, който ще стане по-малко положителен. Ако към основата на транзистора Т1 не се подава входен сигнал (I1), тогава през резистора, свързан към колекторната клема на транзистора Т1, се появява нисък спад на напрежението, който ще получи по-положителен резултат. По този начин можем да кажем, че инвертиращият изход, който се появява през колекторния терминал на транзистора T1, се основава на входния сигнал I1, подаван на базовия терминал на T1.
Ако T1 се включи чрез прилагане на положителната стойност на I1, тогава токът, преминаващ през емитерното съпротивление, се увеличава, тъй като токът на емитер и колекторният ток са почти равни. По този начин, ако напрежението падне на емитер съпротивлението се увеличава , тогава излъчвателят на двата транзистора отива в положителна посока. Ако транзисторният излъчвател Т2 е положителен, тогава основата на Т2 ще бъде отрицателна и при това състояние токовата проводимост е по-малка.
По този начин ще има по-малко спадане на напрежението на резистора, свързан към колекторния извод на транзистора Т2. Следователно, за дадения положителен входящ сигнал колекторът на Т2 ще върви в положителна посока. По този начин можем да кажем, че неинвертиращият изход, който се появява през колекторния извод на транзистора Т2, се основава на входния сигнал, приложен в основата на Т1.
Усилването може да бъде задвижвано по различен начин, като се вземе изход между колекторните клеми на транзисторите T1 и T2. От горната схема, приемайки, че всички характеристики на транзисторите T1 и T2 са идентични и ако базовите напрежения Vb1 са равни на Vb2 (базовото напрежение на транзистора T1 е равно на базовото напрежение на транзистора T2), тогава емитерните токове на двата транзистора ще бъдат равен (Iem1 = Iem2). По този начин общият ток на емитер ще бъде равен на сумата на емитерните токове на T1 (Iem1) и T2 (Iem2).
По този начин емитерният ток може да се задвижва като
По този начин емитерният ток остава постоянен, независимо от стойността на hfe на транзисторите T1 и T2. Ако съпротивленията, свързани към изводите на колектора на Т1 и Т2, са равни, то техните колекторни напрежения също са равни.
Приложения
Приложенията на диференциалните усилватели включват следното.
Има многобройни приложения на диференциален усилвател в практически схеми, приложения за усилване на сигнала, управление на двигатели и сервомотори, логика, свързана с емитер на входния етап, превключвател и т.н. са често срещани приложения на веригата на диференциалния усилвател.
За повече информация относно усилвателни схеми и приложения за диференциални усилватели, можете да се обърнете към нас, като публикувате вашите запитвания, предложения, идеи, коментари, а също и да знаете как да проектирате проекти за електроника самостоятелно в раздела за коментари по-долу.
