На головну

Диференціальні підсилювачі постійного струму

  1. VI. Вирішити диференціальні рівняння
  2. Безтрансформаторні підсилювачі потужності
  3. В) З ростом використання змінного і постійного фактора виробництва загальний продукт має тенденцію знижуватися
  4. Дія постійного струму на збудливі тканини
  5. Дія шуму на людину. Нормування непостійного і постійного шуму.
  6. Диференціальні і надлишкові ознаки фонем
  7. Диференціальні і недіфференціальние ознаки фонеми.

Найширше поширення набули УПТ з безпосередніми зв'язками, побудованими по бруківці автобалансной схемою. Вони називаються диференціальними підсилювачами постійного струму (Рисунок 6.2, a).

У схемі диференціального підсилювача можна виділити дві гілки: праву і ліву,VT1 . Ці гілки повинні бути абсолютно однакові за своїми властивостями. Резистор повинен бути з високою точністю рівним резистору, а також вони повинні мати однаковий температурний коефіцієнт опору (ТКС). Транзистор з підсилювальним і температурним властивостям повинен бути ідентичним транзистору. Тільки при повній симетрії каскаду вдається значно зменшити дрейф підсилювача. Досить повну симетрію вдалося отримати, використовуючи інтегральну технологію, коли всі елементи схеми створюються одночасно в одному технологічному процесі. Транзисторні структури і резистори, створені на кристалі, знаходяться в безпосередній близькості, що і пояснює однаковість їх властивостей. В основі схеми лежить четирехплечій міст. Резистори, і транзистори, утворюють плечі моста. У діагональ харчування включені джерела і, а в вимірювальну - діагональ опір навантаження.

Малюнок 6.2 - Схема диференціального каскаду (а), підключення синфазного сигналу (b), підключення диференціального сигналу (с)

Підсилювач має два симетричних входу. Залежно від способу подачі сигналу розрізняють диференціальне напруга  - Це різниця напруги між входами, синфазное напруга  - Це однакові напруги, подані на обидва входи. У загальному випадку сигнал може містити як диференціальну, так і синфазну складові.

Розглянемо перший випадок. Нехай вхідні напруги дорівнюють нулю, т. Е. Входи 1 і 2 з'єднані з землею (рисунок 6.2, a). Опір резистора і ЕРС джерела підбираються так, що напруга база - емітер транзисторів встановлюється порядку 0.4 В. Під дією цієї напруги в ланцюгах баз виникають струми спокою і, які задають режим спокою транзисторів, і визначають значення струмів,. Напруги на колекторах транзисторів і дорівнюватимуть

 , (6.1)

 , (6.2)

а напруга на навантаженні. Причому рівність нулю буде зберігатися при однаковій зміні струмів бази, підсилюючих властивостей транзисторів, напруг живлення, опорів резисторів. Дрейф підсилювача зводиться до нуля. Цей ефект можливий тільки при повній симетрії схеми.

Розглянемо другий випадок. На обидва входи підсилювача подані однакові напруги (рисунок 6.2, b), тоді струми баз збільшаться на однакову величину. При повній симетрії на однакову величину збільшаться і, а напруга на навантаженні знову дорівнюватиме нулю. Звідси випливає дуже важливий висновок - диференційний каскад не посилює синфазное напруга.

Каскад має дуже великий вхідний опір для синфазного сигналу, т. К. Зміна струму емітера за рахунок падіння напруги на резисторі створює послідовну негативний зворотний зв'язок, яка ще додатково сприяє зменшенню впливу синфазного напруги.

Розглянемо третій випадок. Напруги і не однакові. Між входами утворюється диференціальне напруга (рисунок 6.2, з).

Струм бази транзистора збільшиться на, а струм бази транзистора зменшиться на. Відповідно, зміняться струми колекторів транзисторів: ток збільшиться на, а струм зменшиться на. Напруги на колекторах транзисторів також зміняться, напруга зменшиться на, а напруга збільшиться на. Отже, на навантаженні за умови симетрії () з'явиться різниця напруги. Приріст струму в ланцюзі бази під впливом диференціального напруги визначається виразом

 , (6.3)

тоді коефіцієнт посилення по напрузі для диференціального сигналу

 . (6.4)

Негативний зворотний зв'язок в цій схемі відсутній, т. К. Зміни струмів колекторів транзисторів протилежні за знаком, то зміна струму в емітер. Вхідний опір каскаду для диференціального сигналу буде менше, ніж для синфазного сигналу.

Зробимо важливий висновок - диференційний підсилювач підсилює тільки диференціальне напруга.

Це чудова властивість виконується тільки при повній симетрії, яку при всьому старанні досягти не вдається, тому частково синфазних сигнал проявляється на виході підсилювача. Його вплив оцінюється коефіцієнтом посилення синфазного напруги

 . (6.5)

Ступінь несиметрії, ефективність придушення синфазного сигналу визначається коефіцієнтом ослаблення синфазного сигналу

 , (6.6)

він показує у скільки разів диференційний сигнал посилюється більше, ніж синфазних.

Для нормальної роботи диференціального каскаду опору постійному струму в ланцюзі базових струмів має бути кінцевим. Токи спокою баз створюються живлять напругою, вони завжди присутні в підсилювачі і визначають положення робочої точки підсилювача, тому їх називають вхідними струмами зміщення . Якщо схема симетрична, то вхідні струми зміщення однакові, при несиметричності виникає деяка різницю вхідних струмів зміщення .

 



Підсилювачі постійного струму | операційні підсилювачі

лекція 6 | Основні параметри операційних підсилювачів | Основні характеристики операційного підсилювача | Вплив напруги зсуву нуля і вхідних струмів зміщення | Класифікація ОУ | Ідеальний операційний підсилювач |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати