Operacijski ojačevalniki se na kratko imenujejo Op-amperi in se imenujejo tudi diferencialni ojačevalniki. Operacijski ojačevalnik se običajno uporablja kot diferenčni ojačevalnik v različnih električnih in elektronskih vezjih. Ti operacijski ojačevalniki se lahko uporabljajo za filtriranje, kondicioniranje signalov in matematične operacije. The električne in elektronske komponente kot so upori in kondenzatorji, se uporabljajo na vhodnih ali izhodnih terminalih operacijskega ojačevalnika. Tako, da rezultat ojačevalne funkcije, prednosti uporovne povratne informacije ali konfiguracije kapacitivnih povratnih informacij urejajo te komponente. Tako lahko ojačevalnik izvaja različne operacije, zato se imenuje operativni ojačevalnik. Ta članek obravnava pregled vezja diferencialnega ojačevalnika in njegovega delovanja
Kaj je diferencialni ojačevalnik
The elektronski ojačevalnik za ojačanje razlike med dvema vhodnima signaloma lahko imenujemo diferencialni ojačevalnik. Na splošno so ti diferencialni ojačevalniki sestavljeni iz dveh terminalov, in sicer obrnjenega terminala in neinvertirajočega terminala. Ti invertirni in neinvertirni terminali so predstavljeni z - oziroma +.
Vezje diferencialnega ojačevalnika
Diferencialni ojačevalnik lahko obravnavamo kot analogno vezje, ki je sestavljeno iz dveh vhodov in enega izhoda. Vezje diferencialnega ojačevalnika je mogoče predstaviti, kot je prikazano na spodnji sliki.
Diferencialni ojačevalnik
Izhodna napetost diferencialnega ojačevalnika je sorazmerna z razliko med obema vhodnima napetostma. To lahko v obliki enačbe predstavimo na naslednji način:
Kjer je A = ojačanje ojačevalnika.
Vezje diferencialnega ojačevalnika z uporabo tranzistorjev
Diferencialni ojačevalnik vezje z uporabo tranzistorjev je lahko zasnovan, kot je prikazano na spodnji sliki, ki je sestavljena iz dveh tranzistorjev T1 in T2. Ti tranzistorji in upori so povezani, kot je prikazano na vezju.
Vezje z uporabo tranzistorjev
V vezju diferencialnega ojačevalnika sta dva vhoda I1 in I2 in dva izhoda V1out & V2out. Vhod I1 se nanaša na osnovno sponko tranzistorja T1, vhod I2 pa na osnovno sponko tranzistorja T2. Oddajniške sponke tranzistorja T1 in tranzistorja T2 so povezane s skupnim emiterskim uporom. Tako bosta vhodna signala I1 in I2 vplivala na izhoda V1out in V2out. Vezje diferencialnega ojačevalnika je sestavljeno iz dveh napajalnih napetosti Vcc in Vee, vendar ni ozemljitvene sponke. Tudi z enojno napetostjo lahko tudi vezje deluje v redu, kot je predvideno (podobno pri uporabi dveh napajalnih napetosti). Zato nasprotne točke pozitivne napetosti in negativne napetosti napajanje z napetostjo so povezani s tlemi.
Delo
Delovanje diferencialnega ojačevalnika je enostavno razumeti z enim vhodom (recimo pri I1, kot je prikazano na spodnji sliki) in ki daje izhod na obeh izhodnih terminalih.
Ojačevalec deluje
Če se vhodni signal (I1) dovaja na dno tranzistorja T1, se čez upor, priključen na priključek tranzistorja T1 kolektorja, pojavi visokonapetostni padec, ki bo manj pozitiven. Če se na dno tranzistorja T1 ne dovaja noben vhodni signal (I1), se na uporu, priključenem na tranzistorski priključek T1 kolektorja, pojavi nizek padec napetosti, ki bo bolj pozitiven. Tako lahko rečemo, da invertirajoči izhod, ki se pojavi preko kolektorskega terminala tranzistorja T1, temelji na vhodnem signalu I1, dovedenem na osnovnem terminalu T1.
Če T1 vklopite z uporabo pozitivne vrednosti I1, se tok, ki prehaja skozi odpornost oddajnika, poveča, saj je tok oddajnika in kolektorski tok skoraj enak. Če torej napetost na oddajniku pade odpornost se poveča , potem oddajnik obeh tranzistorjev gre v pozitivno smer. Če je oddajnik T2 tranzistorja pozitiven, bo osnova T2 negativna in v tem stanju je prevodnost toka manjša.
Tako bo manj upada napetosti na uporu, priključenem na kolektorski priključek tranzistorja T2. Zato bo za dani pozitivni vhodni signal zbiralnik T2 šel v pozitivno smer. Tako lahko rečemo, da neinvertirajoči izhod, ki se pojavi preko kolektorskega terminala tranzistorja T2, temelji na vhodnem signalu, ki se uporablja na dnu T1.
Ojačitev je mogoče različno voditi tako, da vzame izhod med kolektorskimi terminali tranzistorjev T1 in T2. Iz zgornjega vezja, ob predpostavki, da so vse značilnosti tranzistorjev T1 in T2 enake in če so osnovne napetosti Vb1 enake Vb2 (osnovna napetost tranzistorja T1 enaka osnovni napetosti tranzistorja T2), bodo oddajni tokovi obeh tranzistorjev enaki enako (Iem1 = Iem2). Tako bo skupni emiterski tok enak vsoti emiterskih tokov T1 (Iem1) in T2 (Iem2).
Tako lahko oddajniški tok poganjamo kot
Tako oddajniški tok ostane konstanten, neodvisno od vrednosti hfe tranzistorjev T1 in T2. Če so upori, priključeni na kolektorske sponke T1 in T2, enaki, so enake tudi njihove kolektorske napetosti.
Aplikacije
Uporaba diferencialnih ojačevalnikov vključuje naslednje.
Obstaja veliko aplikacije diferencialnih ojačevalnikov v praktičnih vezjih so aplikacije ojačevanja signala, krmiljenje motorjev in servo motorjev, logika, povezana z oddajnikom vhodne stopnje, stikalo itd. pogoste aplikacije vezja diferencialnega ojačevalnika.
Za več informacij o ojačevalnih tokokrogih in aplikacijah diferencialnih ojačevalnikov se lahko obrnete na nas tako, da objavite svoja vprašanja, predloge, ideje, komentarje in tudi veste, kako oblikovati elektronski projekti sami v spodnjem oddelku za komentarje.
