A műveleti erősítőket röviden Op-Amps-nek nevezik, és differenciális erősítőknek is nevezik. A műveleti erősítőt általában differenciálerősítőként használják különféle elektromos és elektronikus áramkörökben. Ezek a műveleti erősítők felhasználhatók szűrésre, jel kondicionálásra és matematikai műveletekre. Az elektromos és elektronikus alkatrészek mint például az ellenállásokat és a kondenzátorokat használják a műveleti erősítő bemeneti vagy kimeneti kapcsain. Olyan módon, hogy az erősítő funkció eredményei, az ellenállásos visszacsatolás vagy a kapacitív visszacsatolási konfigurációk előnyeit ezek az alkatrészek szabályozzák. Így az erősítő különféle műveleteket érhet el, ezért operációs erősítőnek nevezik. Ez a cikk áttekintést nyújt a differenciál erősítő áramköréről és működéséről
Mi a differenciálerősítő
Az elektronikus erősítő A két bemeneti jel közötti különbség erősítésére használt differenciálerősítő. Általában ezek a differenciálerősítők két terminálból állnak, nevezetesen invertáló terminálból és nem invertáló terminálból. Ezeket az invertáló és nem invertáló terminálokat - és + jel jelöli.
Differenciálerősítő áramkör
A differenciálerősítő analóg áramkörnek tekinthető, amely két bemenetből és egy kimenetből áll. A differenciálerősítő áramköre az alábbi ábrán látható módon ábrázolható.
Differenciálerősítő
A differenciálerősítő kimeneti feszültsége arányos a két bemeneti feszültség különbségével. Ez egyenlet formájában a következőképpen ábrázolható:
Ahol A = az erősítő erősítése.
Differenciálerősítő áramkör tranzisztorokkal
A differenciálerősítő áramkör tranzisztorok segítségével az alábbi ábrán látható módon megtervezhető, amely két T1 és T2 tranzisztort tartalmaz. Ezeket a tranzisztorokat és ellenállásokat a kapcsolási rajz szerint mutatjuk be.
Áramkör tranzisztorokkal
Két differenciálerősítő áramkörben van I1 és I2 bemenet, valamint két V1out és V2out kimenet. Az I1 bemenet a T1 tranzisztor bázis kapcsára, az I2 bemenet a T2 tranzisztor bázis sorkapcsára kerül. A T1 tranzisztor és a T2 tranzisztor emitteres kapcsai egy közös emitteres ellenálláshoz vannak csatlakoztatva. Így a két I1 és I2 bemeneti jel hatással lesz a V1out és V2out kimenetekre. A differenciálerősítő áramkör két tápfeszültségből áll: Vcc és Vee, de nincs földelő kapocs. Az egyfeszültségű tápellátás esetén az áramkör rendben is működtethető rendeltetésszerűen (hasonlóan két tápfeszültség használata esetén). Ezért a pozitív feszültségellátás és a negatív ellentétes pontjai feszültségellátás a földhöz vannak kötve.
Dolgozó
A differenciálerősítő működése könnyen megérthető egy bemenet megadásával (mondjuk az I1-nél, ahogy az alábbi ábra mutatja), és amely mindkét kimeneti terminálon kimenetet produkál.
Az erősítő működik
Ha a bemeneti jel (I1) a T1 tranzisztor bázisához érkezik, akkor egy nagy feszültségesés jelenik meg a T1 tranzisztor kollektor termináljához kapcsolt ellenálláson, amely kevésbé lesz pozitív. Ha nem érkezik bemeneti jel (I1) a T1 tranzisztor bázisához, akkor egy alacsony feszültségesés jelenik meg a T1 tranzisztor kollektor sorkapcsához kapcsolt ellenálláson, amely pozitívabbá válik. Így azt mondhatjuk, hogy a T1 tranzisztor kollektorterminálján megjelenő invertáló kimenet a T1 bázis kapcsán szolgáltatott I1 bemeneti jelen alapul.
Ha a T1 be van kapcsolva az I1 pozitív értékének alkalmazásával, akkor az emitter ellenállásán áthaladó áram növekszik, mivel az emitter áram és a kollektor áram majdnem egyenlő. Így, ha a feszültség csökken az emitteren az ellenállás növekszik , akkor mindkét tranzisztor emittere pozitív irányba megy. Ha a T2 tranzisztor emitter pozitív, akkor a T2 bázisa negatív lesz, és ebben az állapotban az áramvezetés kisebb.
Így kisebb lesz a feszültségesés a T2 tranzisztor kollektor termináljára kapcsolt ellenálláson. Ennélfogva a T2 adott pozitív bemeneti jel kollektora pozitív irányba megy. Így azt mondhatjuk, hogy a T2 tranzisztor kollektorterminálján megjelenő nem invertáló kimenet a T1 bázisán alkalmazott bemeneti jelen alapul.
Az erősítést különböző módon lehet vezérelni, ha kimenetet veszünk a T1 és T2 tranzisztorok kollektor terminálja között. A fenti kapcsolási rajz alapján feltételezve, hogy a T1 és T2 tranzisztorok összes jellemzője megegyezik, és ha a Vb1 alapfeszültség megegyezik Vb2-vel (a T1 tranzisztor alapfeszültsége megegyezik a T2 tranzisztor alapfeszültségével), akkor mindkét tranzisztor emitterárama egyenlő (Iem1 = Iem2). Így a teljes emitteráram megegyezik a T1 (Iem1) és T2 (Iem2) emitteráramok összegével.
Így az emitteráram úgy vezérelhető
Így az emitteráram állandó marad, függetlenül a T1 és T2 tranzisztorok hfe értékétől. Ha a T1 és T2 kollektor kapcsaira kapcsolt ellenállások egyenlőek, akkor kollektorfeszültségeik is azonosak.
Alkalmazások
A differenciálerősítők alkalmazási területei a következők.
Számos differenciálerősítő alkalmazások gyakorlati áramkörökben a jelerősítő alkalmazások, a motorok és a szervomotorok vezérlése, a bemeneti fokozat emitterhez kapcsolt logikája, kapcsolója és így tovább a differenciál erősítő áramkör általános alkalmazásai.
Az erősítő áramkörökkel és a differenciálerősítő alkalmazásokkal kapcsolatos további információkért forduljon hozzánk megkereséseivel, javaslataival, ötleteivel, megjegyzéseivel, és tudja, hogyan kell megtervezni elektronikai projektek önállóan az alábbi megjegyzések részben.
