Eddig az op-amp i / ps közül csak egyet használtunk az erősítőhöz való csatlakozáshoz. Az op-amp két bemenetét invertáló vagy nem invertáló terminálnak nevezik. Ezeket a sorkapcsokat egy i / p erősítésére használják, amikor az ellentétes bemenet a földhöz csatlakozik. Mindazonáltal képesek vagyunk a jelek együttes összekapcsolására az egyes bemenetekkel, egyidejűleg megtervezve az op-amp áramkör egy másik általános formáját, amelyet differenciálerősítőként hívunk. Alapvetően egy operációs erősítő építőelemeként használják, amelyet úgy hívnak operációs erősítő (op-amp) . A differenciálerősítő fő feladata, hogy felerősítse a két i / p feszültség közötti változásokat. De legyőzi a két i / ps közös feszültségét. Ez a cikk áttekintést nyújt a differenciálerősítőről és annak matematikai kifejezéseiről.
Differenciálerősítő
Mi a differenciálerősítő
Minden műveleti erősítő (op-erősítő) differenciálerősítő a bemeneti konfigurációjuk miatt. Amikor az első feszültségjelet a bemeneti kapocsra csatlakoztatjuk, és egy másik feszültségjelet a szemközti bemeneti kapocsra csatlakoztatunk, akkor a kapott kimeneti feszültség arányos a V1 és V2 két bemeneti feszültségjel közötti különbséggel. A kimeneti feszültség úgy oldható meg, hogy minden i / p internert 0v földre csatlakoztatunk szuperpozíció-tétel .
Op-Amp, mint differenciálerősítő
Az op-amp egy differenciálerősítő, amelynek nagy az i / p impedanciája, nagy a differenciál módú erősítése és alacsony az o / p impedanciája. Ha a negatív visszacsatolást erre az áramkörre alkalmazzuk, várható és stabil erősítés épülhet fel. Általában bizonyos típusú differenciálerősítők különböző egyszerűbb differenciálerősítőket tartalmaznak. Például egy teljesen differenciál erősítőt, műszeres erősítőket és egy szigetelő erősítőt gyakran építenek különféle műveleti erősítőkhöz.
Op-Amp, mint differenciálerősítő
- A differenciálerősítőt negatív visszacsatolásos áramkörként használják op-erősítő használatával
- Általában a differenciálerősítőt használják hangerő- és automatikus erősítésszabályozó áramkörként
- A differenciálerősítők egy része használható AM ( amplitúdó moduláció ).
Belsőleg itt számos elektronikus eszköz használja a differenciálművet erősítők . Az o / p ideális differenciálerősítőt a
Vout = Hirdetés (Bor + -Bor-)
A fenti egyenletben A a differenciális erősítés, Vin + és Vin- az i / p feszültség. A gyakorlatban az erősítés nem egyenlő a bemenetekkel. Például, ha a két i / p feszültség megegyezik, akkor az o / p nem lesz nulla. A differenciálerősítő pontosabb kifejezése egy második tagot tartalmaz.
A fenti egyenletben az „Ac” a differenciálerősítő közös módú erősítése. Amikor ezeket az erősítőket gyakran használják a feszültségek torzítására vagy a zaj csökkentésére, amelyek mindkét i / ps esetén megjelennek, általában alacsony közös módú erősítésre van szükség.
A CMRR nem más, mint a közös módú elutasítási arány, az MMR meghatározása az, hogy a b / n differenciál módú erősítés és a közös módú erősítés aránya adja meg az erősítő kapacitását, hogy pontosan megszüntesse a feszültségeket, amelyek mindkét i / ps-nél közösek . A CMMR definíciója:
Egy ideális differenciálerősítőben az Ac nulla, és (CMRR) végtelen.
Differenciálerősítő transzfer funkció kiszámítása
A differenciálerősítő T / F-jét differenciálerősítőnek is nevezik, és a differenciálerősítő-egyenlet átviteli függvényét az alábbiakban mutatjuk be
Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3
A fenti képlet csak egy üresjárati üzemi erősítőre vonatkozik, amelynek nagy erősítése van (végtelennek tekinthető), és az i / p eltolás kicsi (nullának tekinthető). Például a következő áramkörben az i / p feszültségszintek néhány volt körül mozognak, és az op-amp bemeneti eltolása millivolt, akkor nullának tekinthetjük az i / p eltolás elhanyagolásával.
Üresjárati üzemi erősítő
A differenciálerősítő átviteli függvénye a szuperpozíció-tételből származik, amely kimondja, hogy egy lineáris áramkörben az összes forrás hatása az egyes források külön-külön vett hatásainak algebrai összege. A fenti áramkörben, amikor eltávolítjuk a V1-et és rövidzárlatot hozunk, akkor kiszámoljuk az o / p feszültséget. Ugyanígy távolítsa el a V2-et. A differenciálerősítő o / p feszültsége a két o / p feszültség összege.
Op-Amp V1 és R1 nélkül
Távolítsuk el az R1-et és a V1-et az alábbi áramkörből. Mivel az első áramkörben áram áramlott át rajta. Tehát földelje az R1 ellenállást. Amikor megfigyeljük az áramkört, inverter lesz. Ez az áramkör nem invertáló i / p kapcsa az R1 és R2 ellenállásokon keresztül csatlakozik a földkivezetéshez. Akkor a Vout az
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
Most földeljük le az R3-at, és távolítsuk el az alábbi áramkörben látható V2-t.
Nem invertáló erősítő
Ez az áramkör nem invertáló erősítő, és egy ideális op-amp számára a Vout a V függvénye, vagyis a feszültség, amely a földhöz csatlakozik az op-amp nem invertáló terminálján
Vout1 = V. (1 + R4 / R3)
Az R1, R2 ellenállások a V1 csillapítói, így a V a következő egyenlet szerint határozható meg.
V = V1.R2 / R1 + R2
Ha az V egyenletet Vout egyenletébe helyettesítjük, akkor az válik
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)
Most van Vout1 és Vout2, a szuperpozíciós tétel szerint a Vout a Vout1 és Vout2 összege
A fenti egyenlet azonosítja a differenciálerősítő átviteli függvényét.
Differenciálerősítő a Wheatstone Bridge segítségével
A tipikus differenciálerősítő áramkör most differenciálfeszültség-összehasonlítóvá válik azáltal, hogy az egyik i / p feszültséget összehasonlítja a másikkal. Itt például az egyik bemenet egy fix feszültség-referenciához van csatlakoztatva, amely az ellenálló híd egyik lábán van n / w, és egy másik bemenet vagy egy „ Fényfüggő ellenállás ”Vagy„ Termisztor ”. A erősítő áramkör alacsony vagy magas hőmérsékleti szintek vagy fény észlelésére használják, mivel az o / p feszültség az ellenállási híd aktív lábának változásainak lineáris függvényévé válik.
Wheatstone Bridge differenciálerősítő
Így mindez a differenciálerősítő kapcsolási rajz és egyenlete. Reméljük, hogy jobban megértette, hogyan kell kiszámítani a differenciálfüggvény átviteli függvényét. Ezenkívül bármilyen kétség merül fel a differenciálerősítő és a elektronikai projektek . Kérjük, tegye meg észrevételeit az alábbi megjegyzés részben. Itt van egy kérdés az Ön számára: Mi a fő különbség a b / n differenciál mód és a közös módú bemeneti jelek között.
