Så langt unna har vi bare brukt en av op-amp i / ps for å koble til forsterkeren. Op-forsterkerens to innganger er navngitt som inverterende eller ikke-inverterende terminaler. Disse terminalene brukes til å forsterke en i / p med motsatt inngang koblet til jord. Imidlertid er vi i stand til å koble signaler til hver av inngangene samtidig, og designe en annen vanlig form for op-amp krets som kalles som en differensialforsterker. Det brukes i utgangspunktet som en byggestein til en operasjonsforsterker som kalles som operasjonsforsterker (op-amp) . Hovedfunksjonen til differensialforsterkeren er at den forsterker endringene mellom to i / p-spenninger. Men erobrer spenning som er felles for de to i / ps. Denne artikkelen gir en oversikt over differensialforsterker sammen med dets matematiske uttrykk.
Differensialforsterker
Hva er en differensialforsterker
Alle operasjonsforsterkere (op-forsterkere) er differensialforsterkere på grunn av deres inngangskonfigurasjon. Når det første spenningssignalet er koblet til inngangsterminalen og et annet spenningssignal er koblet til den motsatte inngangsterminalen, er den resulterende utgangsspenningen proporsjonal med forskjellen mellom de to inngangsspenningssignalene til V1 og V2. Utgangsspenningen kan løses ved å koble hver i / p-intern til 0v-jord ved hjelp av superposisjonssetning .
Op-Amp som en differensialforsterker
En op-amp er en differensialforsterker som har høy i / p-impedans, høy differensialmodusforsterkning og lav o / p-impedans. Når den negative tilbakemeldingen brukes på denne kretsen, kan forventet og stabil forsterkning bygges. Vanligvis består noen typer differensialforsterker av forskjellige enklere differensialforsterkere. For eksempel er en fullt differensial forsterker, instrumentasjonsforsterkere og en isolasjonsforsterker ofte bygget for forskjellige operasjonsforsterkere.
Op-Amp som en differensialforsterker
- Differensialforsterker brukes som en serie negativ tilbakemeldingskrets ved å bruke en op-amp
- Vanligvis brukes differensialforsterker som en volum og automatisk forsterkningskrets
- Noen av differensialforsterkerne kan brukes til AM ( amplitudemodulasjon ).
Internt er det mange elektroniske enheter som bruker differensial forsterkere . Den ideelle differensialforsterkeren o / p er gitt av
Vout = Annonse (Vin + -Vin-)
I ovenstående ligning er A differensialforsterkningen og Vin + og Vin- er i / p-spenningene. I praksis er gevinsten ikke lik for inngangene. For eksempel, hvis de to i / p-spenningene er like, vil ikke o / p være null. Et mer nøyaktig uttrykk for en differensialforsterker omfatter et andre begrep.
I ovenstående ligning er 'Ac' den vanlige modusforsterkningen til differensialforsterkeren. Når disse forsterkerne ofte brukes til forspenning av spenninger eller for å eliminere støy som vises ved begge i / ps., Er det vanligvis ønsket med en lav fellesmodusforsterkning.
CMRR er ikke annet enn avvisningsforhold for vanlig modus, definisjonen av MMR er, det er forholdet b / n differensialmodusforsterkning og en felles modusforsterkning, spesifiserer forsterkerens kapasitet til å nøyaktig avbryte spenninger som er felles for begge i / ps . CMMR er definert som
I en ideell differensialforsterker er Ac null og (CMRR) er uendelig.
Differensialforsterkeroverføring Funksjon Beregning
Differensialforsterkerens T / F kalles også som differensialforsterker, og overføringsfunksjonen til differensialforsterkerligningen er vist nedenfor
Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3
Ovennevnte formel gjelder bare for en inaktiv operasjonsforsterker som har stor forsterkning (betraktet som uendelig) og i / p-forskyvningen er liten (betraktet som null). For eksempel, i den følgende kretsen er i / p-spenningsnivåene rundt noen få volt, og inngangsforskyvningen til op-amp er millivolt, så kan vi betrakte det som null ved å neglisjere i / p-forskyvningen.
Tomgangsoperasjonsforsterker
Overføringsfunksjonen til differensialforsterkeren er avledet fra superposisjonssetningen, som sier at i en lineær krets er effekten av alle kilder den algebraiske summen av effekten av hver kilde tatt individuelt. I den ovennevnte kretsen, når vi fjerner V1 og kortslutter den, vil o / p-spenningen bli beregnet. Fjern V2 på samme måte. Differensialforsterkerens o / p-spenning er summen av begge o / p-spenningene.
Op-Amp uten V1 og R1
Lar oss fjerne R1 og V1 i kretsen nedenfor. For i den første kretsen var det en strøm av strøm gjennom den. Så jord motstanden R1. Når vi observerer kretsen, blir den en inverter. Denne ikke-omvendte i / p-kretsen er koblet til jordterminalen gjennom motstandene R1 og R2. Da er Vout
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
La oss nå male R3 og fjerne V2 vist i kretsen nedenfor.
Ikke-inverterende forsterker
Denne kretsen er en ikke-inverterende forsterker, og for en ideell op-amp er Vout en funksjon av V, det vil si spenningen som er koblet til jord ved den ikke inverterende terminalen på op-amp
Vout1 = V. (1 + R4 / R3)
R1, R2-motstandene er en demper for V1, slik at V kan bestemmes som i følgende ligning.
V = V1.R2 / R1 + R2
Ved å erstatte ligning V i ligningen til Vout, blir den
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)
Nå har vi Vout1 og Vout2, ifølge superposisjonssatsen Vout er summen av Vout1 og Vout2
Ovennevnte ligning er overføringsfunksjonen til differensialforsterkeren.
Differensialforsterker ved bruk av Wheatstone Bridge
Den typiske differensialforsterkerkretsen blir nå en differensialspenningskomparator ved å 'sammenligne' en i / p-spenning med en annen. Her er for eksempel en inngang koblet til en fast spenningsreferanse satt opp på det ene benet på den resistive broen n / w og en annen inngang til enten en ' Lysavhengig motstand ”Eller” Thermistor ”. De forsterkerkrets brukes til å oppdage enten lave eller høye temperaturnivåer eller lys ettersom o / p-spenningen blir en lineær funksjon av endringene i den aktive delen av den resistive broen.
Wheatstone Bridge Differensialforsterker
Dermed handler dette om differensialforsterker kretsskjema og dets ligning. Vi håper at du har fått en bedre forståelse av hvordan du beregner overføringsfunksjonen til differensialfunksjon. Videre er det enhver tvil angående anvendelsene av differensialforsterker og elektronikkprosjekter . Vennligst gi dine kommentarer i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er hovedforskjellen b / n differensialmodus og vanlige modus inngangssignaler.
