Tako daleč smo za povezavo z ojačevalnikom uporabili le enega od op-amp i / ps. Dva vhoda op-amp-a sta imenovana kot invertirni ali neinvertirni terminal. Ti terminali se uporabljajo za ojačanje enega i / p, ko je nasprotni vhod priključen na maso. Vendar pa lahko skupaj povežemo signale na vsak vhod hkrati in oblikujemo drugo običajno obliko op-amp vezja, ki se imenuje diferencialni ojačevalnik. V osnovi se uporablja kot gradnik operacijskega ojačevalnika, ki se imenuje operacijski ojačevalnik (op-amp) . Glavna naloga diferencialnega ojačevalnika je, da ojača spremembe med dvema napetostma i / p. Vendar premaga katero koli napetost, ki je skupna dvema i / ps. Ta članek daje pregled diferenčnega ojačevalnika skupaj z njegovimi matematičnimi izrazi.
Diferencialni ojačevalnik
Kaj je diferencialni ojačevalnik
Vsi operacijski ojačevalniki (op-ojačevalniki) so zaradi vhodne konfiguracije diferencialni ojačevalniki. Ko je prvi napetostni signal priključen na vhodni priključek, drugi napetostni signal pa na nasprotni vhodni priključek, je nastala izhodna napetost sorazmerna z razliko med obema signaloma vhodne napetosti V1 in V2. Izhodno napetost je mogoče rešiti tako, da vsako interno i / p priključite na 0v ozemljitev izrek o super položaju .
Op-amp kot diferencialni ojačevalnik
Op-amp je diferencialni ojačevalnik z visoko impedanco i / p, velikim ojačanjem diferenčnega načina in nizko impedanco o / p. Ko se na to vezje uporabi negativna povratna informacija, je mogoče zgraditi pričakovani in stabilni dobiček. Običajno nekatere vrste diferencialnih ojačevalnikov vključujejo različne preprostejše diferencialne ojačevalnike. Na primer, za različne operativne ojačevalnike so pogosto zgrajeni popolnoma diferencialni ojačevalnik, instrumentacijski ojačevalniki in izolacijski ojačevalnik.
Op-amp kot diferencialni ojačevalnik
- Diferencialni ojačevalnik se uporablja kot serijsko negativno povratno vezje z uporabo op-amp-a
- Običajno se diferencialni ojačevalnik uporablja kot vezje za nadzor glasnosti in samodejnega ojačanja
- Nekatere diferencialne ojačevalnike je mogoče uporabiti za AM ( amplitudna modulacija ).
Interno je tu veliko elektronskih naprav, ki uporabljajo diferencial ojačevalniki . Idealni diferenčni ojačevalnik o / p je podan z
Glas = oglas (vino + -vino-)
V zgornji enačbi je A diferenčni dobiček, Vin + in Vin- pa napetosti i / p. V praksi dobiček ni enak za vložke. Na primer, če sta napetosti i / p enaki, potem o / p ne bo nič, natančnejši izraz za diferencialni ojačevalnik vsebuje drugi izraz.
V zgornji enačbi je 'Ac' skupni način ojačanja diferencialnega ojačevalnika. Kadar se ti ojačevalniki pogosto uporabljajo za izravnavo napetosti ali izničevanje šuma, ki se pojavi pri obeh i / ps., Je običajno zaželen nizek skupni način ojačanja.
CMRR ni nič drugega kot razmerje zavrnitve običajnega načina, definicija MMR je, to je razmerje b / n diferencialni dobiček in skupni način dobička, določa zmogljivost ojačevalnika, da natančno prekliče napetosti, ki so skupne obema i / ps . CMMR je opredeljen kot
V idealnem diferencialnem ojačevalniku je Ac enak nič in (CMRR) je neskončen.
Izračun funkcije prenosa diferencialnega ojačevalnika
T / F diferenčnega ojačevalnika se imenuje tudi diferenčni ojačevalnik, prenosna funkcija enačbe diferencialnega ojačevalnika pa je prikazana spodaj
Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3
Zgornja formula se nanaša samo na nedelujoči operacijski ojačevalnik z velikim ojačanjem (šteje se za neskončno) in odmik i / p je majhen (šteje se za nič). Na primer, v naslednjem vezju so ravni napetosti i / p približno nekaj voltov in vhodni odmik op-ojačevalnika je milivoltov, potem ga lahko štejemo za nič, če zanemarimo odmik i / p.
Neaktivni operacijski ojačevalnik
Prenosna funkcija diferencialnega ojačevalnika izhaja iz izreka o superpoziciji, ki pravi, da je v linearnem vezju učinek vseh virov algebrska vsota učinkov vsakega vira posamično. V zgornjem vezju, ko odstranimo V1 in ga kratek stik, se izračuna napetost o / p. Na enak način odstranite V2. Napetost o / p diferenčnega ojačevalnika je vsota obeh napetosti o / p.
Op-amp brez V1 in R1
Odstranimo R1 in V1 v spodnjem vezju. Ker je v prvem vezju skozi njega tekel tok. Torej ozemljite upor R1. Ko opazujemo vezje, postane pretvornik. Neinvertirajoči priključek i / p tega vezja je povezan z ozemljitvenim priključkom prek uporov R1 in R2. Potem je Vout
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
Zdaj ozemljimo R3 in odstranimo V2, prikazan v spodnjem vezju.
Neinvertirni ojačevalnik
To vezje je neinvertirajoči ojačevalnik in za idealen op-amp je Vout funkcija V, to je napetost, priključena na maso na neinvertirajočem terminalu op-amp-a
Vout1 = V. (1 + R4 / R3)
Upori R1, R2 so dušilnik za V1, zato je V mogoče določiti kot v naslednji enačbi.
V = V1.R2 / R1 + R2
Z nadomestitvijo enačbe V v enačbo Vout potem postane
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)
Zdaj imamo Vout1 in Vout2, v skladu s izrekom superpozicije Vout je vsota Vout1 in Vout2
Zgornja enačba določa prenosno funkcijo diferencialnega ojačevalnika.
Diferencialni ojačevalnik z uporabo Wheatstone Bridge
Tipično vezje diferencialnega ojačevalnika zdaj s primerjavo ene i / p napetosti z drugo postane primerjalnik diferenčne napetosti. Tu je na primer en vhod povezan z referenco fiksne napetosti, nastavljeno na enem kraku uporovnega mostu n / w, drugi vhod pa bodisi na „ Svetlobno odvisni upor 'Ali' Termistor '. The ojačevalno vezje se uporablja za zaznavanje ravni nizkih ali visokih temperatur ali svetlobe, saj napetost o / p postane linearna funkcija sprememb v aktivnem kraku uporovnega mostu.
Diferencialni ojačevalnik Wheatstone Bridge
Tu gre torej za diferenčni ojačevalnik vezje in njegova enačba. Upamo, da ste bolje razumeli, kako izračunati prenosno funkcijo diferencialne funkcije. Poleg tega obstajajo dvomi glede uporabe diferencialnega ojačevalnika in elektronski projekti . Prosimo, da svoje komentarje navedete v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, v čem je glavna razlika b / n diferenčnega načina in skupnega načina vhodnih signalov.
