Головна |
Диференціальні підсилювачі дають можливість посилювати слабкі сигнали на тлі сильних синфазних сигналів (перешкод).
Функціональна схема диференціального підсилювача показана на рис. .3.
Вхід схеми диференціального підсилювача повинен бути по можливості симетричним.
У схемах диференціального підсилювача, як правило використовується прецизійні резистори з допуском за номіналом не гірше 1%. якщо Е1 замінити коротко замкнутим ланцюгом (точку 1 з'єднати з землею), то для джерела сигналу Е2 схема буде виглядати як інвертується підсилювач з коефіцієнтом посилення рівному - m (Згідно з формулою (.4). Отже, при цьому вихід буде напруга (формула .3):
Тепер уявімо, що замкнутий на коротко джерело Е2 (Точка 2 на землі), тоді Е1 ділиться між резисторами R и mR, І на вході (+) виявляється напруга Е1m / (1 + m). Для цього напруги схема являє неинвертирующий підсилювач з коефіцієнтом посилення 1+m и
(Формули .8 і 9)
отже Е1 посилюється схемою в m раз. Коли на входах (+) і (-) присутні обидва напруги Е1 и Е2 відповідно напруга на виході підсилювача буде:
Це рівняння показує, що вихідна напруга диференціального підсилювача Vвих пропорційно різниці напруг,
прикладених до входів (+) і (-).
Рис3 Схема диференціального підсилювача
коефіцієнт m називається диференціальним коефіцієнтом посилення, Він визначається співвідношенням опорів резисторів в схемі.
(.13)
Очевидно, що при Е1 = Е2 вихідна напруга має дорівнювати нулю. Іншими словами для синфазного вхідного напруги Vвих= 0.
Це буде так, якщо рівні між собою відносини опорів резисторів mR и R1, Які задають коефіцієнт посилення инвертирующего підсилювача, і резисторів mR и R ланцюга дільника напруги (на вході (+)), а так само наявність симетрії в самому операційному підсилювачі.
На практиці рівності цих відносин домагаються установкою послідовно з одним з резисторів потенціометра. Цей потенціометр налаштовують так, щоб при закороченном вході (точки 1 і 2) Vвих стало одно «0». При цьому коефіцієнт посилення синфазного Vвих / ЕСінф наближається до «0». Саме ця властивість дозволяє виділити слабкий сигнал з сильної перешкоди.
Аналітичні методи в біофізиці | Поняття про ідеальне ОУ | Смуга одиничного посилення | Упражненіе1.3 |