Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты  
 

Дифференциальный усилитель



Дифференциальный усилитель (ДУ) предназначен для усиления разности двух сигналов и представляет собой балансную симметричную схему (рис. 5.17).

Рис. 5.17. Схема дифференциального усилителя.

Если схема полностью симметрична, то Uвых=Kp(Uвх2 Uвх1), где Kp=K1=K2 – коэффициент усиления ДУ, K1 и K2 - коэффициенты усиления усилителей, т.е. пропорциональна разности входных сигналов. Однако реальные транзисторы не могут быть полностью одинаковыми и усилители в дифференциальном каскаде не полностью идентичны. Поэтому выходной сигнал зависит не только от разности, но от суммы входных сигналов. Действительно, пусть K1= K2 + Kс, тогда Uвых= K1Uвх1 K2Uвх2 = Kp(Uвх2 Uвх1) + Kс(Uвх2 + Uвх1), где Kp= K1 Kс/2 = K2 + Kс/2, Kс = K1 K2 – коэффициент усиления синфазного сигнала.

ДУ характеризуется коэффициентом подавления синфазного сигнала h=Kp/ Kс, который должен быть большой (~104¸105), и это не может быть обеспечено только идентичностью транзисторов. Высокие значения h достигаются введением в схему большого общего эмиттерного сопротивления RЭ (рис.5.17).

Влияние RЭ на симметрию схемы может быть проанализировано следующим образом. По первому закону Кирхгофа сумма токов в цепях эмиттеров обоих транзисторов равны току через общее сопротивление RЭ (рис.5.17):

(5.18),

то есть для изменений этих токов, обусловленного подачей переменных входных сигналов на оба каскада, можно записать

(5.19).

Если общий ток IЭ меняется слабо, то DiЭ1 » -DiЭ2 и изменения тока одного каскада приведено к противоположному изменению тока другого, т.е. транзисторы работают одновременно, что реализует полную симметрию схемы. В идеале DIЭ = 0 при RЭ®¥, т.е. цепь эмиттера разомкнута, но коэффициент усиления обоих каскадов при этом будет равен нулю. Таким образом, увеличение RЭ делает схему ДУ более симметричной, но при этом падает коэффициент усиления.

Часто вместо сопротивления RЭ в схему ДУ включают транзистор с сопротивлением в цепи своего эмиттера и постоянным питанием базы (рис.5.18). Эта замена позволяет при той же допустимой величине постоянного тока получить на 1-2 порядка большое сопротивление по переменному току.

Рис. 5.18. Замена активного сопротивления эмиттера на транзистор с постоянным питанием базы.

В настоящее время ДУ изготавливают в виде общей интегральной микросхемы, что кроме габаритных преимуществ, дает возможность создавать транзисторы по одинаковой технологии, располагая их близко к друг другу, с близкими параметрами.





Дата публикования: 2014-10-25; Прочитано: 852 | Нарушение авторского права страницы



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с)...