Диференційні підсилювачі

 

Балансний підсилювач, у емітерне коло якого замість R_Е увімкнене джерело струму (наприклад, транзистор, якому задано фіксоване значення струму бази), має назву диференційного (різницевого - бо підсилює різницю напруг між входами) підсилювача. Його схему наведено на рис. 4.6.

Рис. 4.6 - Диференційний підсилювач

 

Щодо нього слід зазначити наступне. Вхідний сигнал може бути подано не тільки як диференційний (між входами Вх.1 і Вх.2). Його можна також подавати на будь-який з входів відносно точки з нульовим потенціалом.

Навантаження також може бути підімкнене не тільки між обома виходами (симетричний вихід), але й до одного виходу і нульової точки (несиметричний вихід). При цьому, якщо це, наприклад, Вих.2, то Вх.1 для нього буде неінвертуючим: зміни сигналу на виході співпадають по знаку (фазі - для змінного струму) зі змінами вхідного сигналу; Вх.2 буде інвертуючим: зміни вихідного сигналу по знаку (фазі) протилежні змінам вхідного.

При несиметричному вході один з колекторних резисторів (від якого не робиться вихід) можна не встановлювати.

Якщо на обидва входи подані відносно нульової точки однакові по знаку і величині сигнали (синфазний сигнал), то напруга на виході дорівнюватиме нулю - підсилювач підсилює тільки різницевий сигнал.

Диференцінні підсилювачі знайшли широке використання при побудові ППС в інтегральному виконанні.

Контрольні запитання:

1. Що являється найпростішим представником підсилювача постійного струму?

2. В чому суть роботи двокаскадного ППС прямого підсилення?

3. Принцип роботи диференційного підсилювача?

Інструкційна картка №20 для самостійного опрацювання навчального матеріалу з дисципліни «Основи електроніки та мікропроцесорної техніки»

 

І. Тема: 3 Основи аналогової електронної схемотехніки

3.1 Підсилювачі

Мета: Формування потреби безперервного, самостійного поповнення знань; розвиток творчих здібностей та активізації розумової діяльності.

ІІ. Студент повинен знати:

- Принцип роботи балансного підсилювача.

- Будову балансного підсилювача.

ІІІ. Студент повинен уміти:

- Читати схеми де використовуються підсилювачі;

- Будувати схеми балансного підсилювача.

ІV. Дидактичні посібники: Методичні вказівки до опрацювання.

V. Література: [1, с. 106-110].

VІ. Запитання для самостійного опрацювання:

1. Балансні підсилювачі

VІІ. Методичні вказівки до опрацювання: Теоретична частина.

VІІІ. Контрольні питання для перевірки якості засвоєння знань:

1. Що собою являє балансний підсилювач?

2. На основі чого будуються балансні підсилювачі?

3. Принцип роботи простого балансного підсилювача?

ІХ. Підсумки опрацювання:

Підготував викладач: Бондаренко І.В.

Теоретична частина: Підсилювачі

План:

1. Балансні підсилювачі

Література

 

Балансні підсилювачі

 

Балансні ППС будуються на основі чотириплечого моста з паралельним балансом, схема якого наведена на рис. 4.3.

 

Рис. 4.3 - Чотириплечий міст

 

Напруга на виході мосту не залежить від змін напруги живлення чи від пропорційних змін параметрів плечей.

На рис. 4.4 зображена найпростіша схема балансного підсилювача.

 

Рис. 4.4 - Балансний підсилювач

 

Він складається з двох каскадів на транзисторах VTI і VT2. Причому параметри елементів обох каскадів повинні бути практично однаковими (в тому числі і транзисторів, що досить важко виконати).

Підсилювач являє собою чотириплсчий міст, де роль резистора R₁ виконує R_k1, R₂ - опір транзистора VT1 R₄ - опір транзистора VT2.

Якщо вхідний сигнал відсутній, напруга на навантаженні дорівнює нулю (коли схема абсолютно симетрична). Дрейф нуля практично у 20 - 30 разів менший, ніж у підсилювача з безпосередніми зв'язками, оскільки визначається різницею І_0К1 та І_0К2.

За наявності вхідного сигналу з полярністю, що вказана на рис. 4.4, транзистор VT1 трохи відкривається, його колекторний струм зростає, а транзистор VT2 пропорційно закривається і його колекторний струм зменшується. Внаслідок цього на навантаженні R_h з'являється напруга розбалансу.

Недоліком такого ППС є наявність значного ВЗЗ, зумовленого великими значеннями R₁ і R₂. Виключити цей недолік дозволяє схемо-технічне рішення, наведене на рис. 4.5.

 

Рис. 4.5 - Вилучення впливу ВЗЗ у балансному підсилювачі

 

Таким чином, відносні зміни струмів емітерів під дією вхідного сигналу взаємно компенсуються, виключаючи ВЗЗ за підсилюваним сигналом. ВЗЗ за постійним струмом залишається.

R₀, крім того, що вирівнює потенціали емітерів, як і в попередній схемі, у даному разі ще й забезпечує балансування схеми при незначних відхиленнях параметрів елементів.

Контрольні запитання:

1. Що собою являє балансний підсилювач?

2. На основі чого будуються балансні підсилювачі?

3. Принцип роботи простого балансного підсилювача?