Amplificatoarele operaționale sunt denumite în scurt timp Op-Amps și sunt numite și amplificatoare diferențiale. Amplificatorul operațional este de obicei utilizat ca amplificator diferențial în diferite circuite electrice și electronice. Acești amplificatori operaționali pot fi utilizați pentru efectuarea filtrării, condiționării semnalului și operațiilor matematice. componente electrice și electronice cum ar fi rezistențele și condensatoarele sunt utilizate la bornele de intrare sau / și ieșire ale amplificatorului operațional. Astfel încât rezultatele funcției amplificatorului, beneficiul feedback-ului rezistiv sau configurațiile de feedback capacitiv sunt reglementate de aceste componente. Astfel, amplificatorul poate realiza diverse operații, prin urmare, este denumit amplificator operațional. Acest articol discută o prezentare generală a circuitului amplificatorului diferențial și a funcționării acestuia
Ce este amplificatorul diferențial
amplificator electronic utilizat pentru amplificarea diferenței dintre două semnale de intrare poate fi numit ca amplificator diferențial. În general, acești amplificatori diferențiali constau din două terminale și anume terminal inversor și terminal neinversibil. Aceste terminale inversoare și non-inversoare sunt reprezentate cu - și respectiv +.
Circuitul amplificatorului diferențial
Amplificatorul diferențial poate fi considerat ca un circuit analogic care constă din două intrări și o ieșire. Circuitul amplificatorului diferențial poate fi reprezentat așa cum se arată în figura de mai jos.
Amplificator diferențial
Tensiunea de ieșire a unui amplificator diferențial este proporțională cu diferența dintre cele două tensiuni de intrare. Acest lucru poate fi reprezentat în formă de ecuație după cum urmează:
Unde A = câștigul amplificatorului.
Circuit amplificator diferențial folosind tranzistoare
Amplificatorul diferențial circuit folosind tranzistoare poate fi proiectat așa cum se arată în figura de mai jos, care constă din doi tranzistori T1 și T2. Aceste tranzistoare și rezistențe sunt conectate așa cum se arată în diagrama circuitului.
Circuit folosind tranzistoare
Există două intrări I1 și I2 și două ieșiri V1out și V2out în circuitul amplificatorului diferențial. Intrarea I1 se aplică terminalului de bază al tranzistorului T1, intrarea I2 se aplică terminalului de bază al tranzistorului T2. Terminalele emițătorului tranzistorului T1 și tranzistorului T2 sunt conectate la un rezistor comun al emițătorului. Astfel, cele două semnale de intrare I1 și I2 vor afecta ieșirile V1out și V2out. Circuitul amplificatorului diferențial este format din două tensiuni de alimentare Vcc și Vee, dar nu există un terminal de masă. Chiar și cu o singură tensiune, circuitul poate funcționa bine așa cum este intenționat (în mod similar în timp ce se utilizează două tensiuni de alimentare). Prin urmare, punctele opuse ale alimentării cu tensiune pozitivă și negative alimentarea cu tensiune sunt conectate la sol.
Lucru
Funcționarea amplificatorului diferențial poate fi ușor înțeleasă dând o singură intrare (să spunem la I1 așa cum se arată în figura de mai jos) și care produce ieșire la ambele terminale de ieșire.
Amplificatorul funcționează
Dacă semnalul de intrare (I1) este furnizat la baza tranzistorului T1, atunci apare o cădere de înaltă tensiune pe rezistorul conectat la terminalul colector al tranzistorului T1, care va deveni mai puțin pozitiv. Dacă niciun semnal de intrare (I1) nu este furnizat la baza tranzistorului T1, atunci apare o cădere de joasă tensiune pe rezistorul conectat la borna colectorului tranzistorului T1, care va deveni mai pozitivă. Astfel, putem spune că ieșirea inversantă care apare pe terminalul colector al tranzistorului T1 se bazează pe semnalul de intrare I1 furnizat la terminalul de bază al T1.
Dacă T1 este pornit prin aplicarea valorii pozitive a lui I1, atunci curentul care trece prin rezistența emițătorului crește pe măsură ce curentul emițătorului și curentul colectorului sunt aproape egale. Astfel, dacă tensiunea scade peste emițător rezistența crește , atunci emițătorul ambelor tranzistoare merge într-o direcție pozitivă. Dacă transistorul emițător T2 este pozitiv, atunci baza lui T2 va fi negativă și în această condiție, conducerea curentă este mai mică.
Astfel, va exista mai puțină cădere de tensiune pe rezistorul conectat la terminalul colector al tranzistorului T2. Prin urmare, pentru semnalul de intrare pozitiv dat, colectorul T2 va merge într-o direcție pozitivă. Astfel, putem spune că ieșirea neinversibilă care apare pe terminalul colector al tranzistorului T2 se bazează pe semnalul de intrare aplicat la baza T1.
Amplificarea poate fi condusă diferențial prin preluarea ieșirii între bornele colectoare ale tranzistoarelor T1 și T2. Din schema de circuite de mai sus, presupunând că toate caracteristicile tranzistoarelor T1 și T2 sunt identice și dacă tensiunile de bază Vb1 sunt egale cu Vb2 (tensiunea de bază a tranzistorului T1 este egală cu tensiunea de bază a tranzistorului T2), atunci curenții emițătorilor ambelor tranzistori vor fi egal (Iem1 = Iem2). Astfel, curentul total al emițătorului va fi egal cu suma curenților emițătorului T1 (Iem1) și T2 (Iem2).
Astfel, curentul emițătorului poate fi condus ca
Astfel, curentul emițătorului rămâne constant independent de valoarea hfe a tranzistoarelor T1 și T2. Dacă rezistențele conectate la bornele colectorului T1 și T2 sunt egale, atunci și tensiunile colectorului lor sunt egale.
Aplicații
Aplicațiile amplificatoarelor diferențiale includ următoarele.
Există numeroase aplicații amplificator diferențial în circuite practice, aplicațiile de amplificare a semnalului, controlul motoarelor și servomotorelor, logica cuplată a emițătorului de intrare, comutatorul și așa mai departe sunt aplicații comune ale circuitului amplificatorului diferențial.
Pentru mai multe informații despre circuitele amplificatorului și aplicațiile amplificatorului diferențial, ne puteți adresa postând întrebările dvs., sugestii, idei, comentarii și, de asemenea, să știți cum să proiectați proiecte electronice pe cont propriu în secțiunea de comentarii de mai jos.
