Operationsförstärkarna betecknas kort som Op-Amps och kallas också som differentiella förstärkare. Operationsförstärkaren används vanligtvis som en differentiell förstärkare i olika elektriska och elektroniska kretsar. Dessa operationsförstärkare kan användas för att utföra filtrering, signalkonditionering och matematiska operationer. De elektriska och elektroniska komponenter såsom motstånd och kondensatorer används vid ingångs- eller utgångsanslutningarna på operationsförstärkaren. Så att förstärkarfunktionen resulterar, fördelarna med resistiv återkoppling eller kapacitiva återkopplingskonfigurationer regleras av dessa komponenter. Sålunda kan förstärkaren uppnå olika operationer, sålunda kallas den som en operationsförstärkare. Denna artikel diskuterar en översikt över differentialförstärkarkretsen och dess funktion
Vad är differentialförstärkare
De elektronisk förstärkare används för att förstärka skillnaden mellan två ingångssignaler kan kallas som en differentiell förstärkare. I allmänhet består dessa differentialförstärkare av två terminaler, nämligen inverterande terminal och icke-inverterande terminal. Dessa inverterande och icke-inverterande terminaler representeras med - respektive +.
Differentialförstärkarkrets
Differentialförstärkaren kan betraktas som en analog krets som består av två ingångar och en utgång. Differentialförstärkarkretsen kan visas som visas i figuren nedan.
Differentialförstärkare
Utgångsspänningen på en differentialförstärkare är proportionell mot skillnaden mellan de två ingångsspänningarna. Detta kan representeras i ekvationsform enligt följande:
Där A = förstärkarens förstärkning.
Differentialförstärkarkrets med hjälp av transistorer
Differentialförstärkaren krets med transistorer kan utformas som visas i figuren nedan som består av två transistorer T1 och T2. Dessa transistorer och motstånd är anslutna som visas i kretsschemat.
Krets med transistorer
Det finns två ingångar I1 & I2 och två utgångar V1out & V2out i differentialförstärkarkretsen. Ingången I1 matas till transistor T1-basterminalen, ingång I2 matas till transistor T2-basterminalen. Emitterterminalerna på transistorn T1 och transistorn T2 är anslutna till ett gemensamt emittermotstånd. Således kommer de två ingångssignalerna I1 och I2 att påverka utgångarna V1out & V2out. Differentialförstärkarkretsen består av två matningsspänningar Vcc och Vee men det finns ingen jordterminal. Även med en enda spänningsförsörjning kan även kretsen fungera bra som den är avsedd (på samma sätt när du använder två matningsspänningar). Därför är de motsatta punkterna med positiv spänningsförsörjning och negativ spänningsförsörjning är anslutna till marken.
Arbetssätt
Differentialförstärkaren som fungerar kan lätt förstås genom att ge en ingång (säg vid Il som visas i figuren nedan) och som producerar utgång vid båda utgångarna.
Förstärkare fungerar
Om insignalen (I1) matas till basen av transistorn T1, uppträder ett högspänningsfall över motståndet som är anslutet till transistorns T1-kollektoruttag som blir mindre positivt. Om ingen ingångssignal (I1) matas till basen på transistorn T1, uppträder ett lågt spänningsfall över motståndet som är anslutet till transistorns T1-kollektoruttag vilket kommer att bli mer positivt. Således kan vi säga att den inverterande utmatningen som uppträder över kollektorterminalen hos transistorn Tl är baserad på insignalen Il tillförd vid basterminalen på T1.
Om T1 slås PÅ genom att tillämpa det positiva värdet på I1, ökar strömmen som passerar genom emittermotståndet när emitterströmmen och kollektorströmmen är nästan lika. Således, om spänningen sjunker över sändaren motstånd ökar , sedan går sändaren från båda transistorerna i en positiv riktning. Om transistorn T2-sändaren är positiv kommer T2-basen att vara negativ och i detta tillstånd är strömledningen mindre.
Således kommer det att finnas mindre spänningsfall över motståndet anslutet vid kollektorterminalen på transistorn T2. Följaktligen kommer för den givna positiva insignalsamlaren av T2 att gå i en positiv riktning. Således kan vi säga att den icke-inverterande utsignalen som uppträder över kollektorterminalen hos transistorn T2 är baserad på insignalen som appliceras vid basen av T1.
Förstärkningen kan drivas differentiellt genom att ta utgång mellan kollektoruttagen på transistorerna T1 och T2. Från ovanstående kretsschema, förutsatt att alla egenskaper hos transistorerna T1 och T2 är identiska och om basspänningarna Vb1 är lika med Vb2 (basspänningen för transistorn T1 är lika med basspänningen för transistorn T2), kommer emitterströmmarna för båda transistorerna att vara lika (Iem1 = Iem2). Således kommer den totala emitterströmmen att vara lika med summan av emitterströmmarna för T1 (Iem1) och T2 (Iem2).
Således kan emitterström drivas som
Sålunda förblir emitterströmmen konstant oberoende av hfe-värdet för transistorerna T1 och T2. Om motstånd som är anslutna till uppsamlingsterminalerna för T1 & T2 är lika, så är deras kollektorspänningar också lika.
Applikationer
Tillämpningarna av differentialförstärkare inkluderar följande.
Det finns många differentiella förstärkartillämpningar i praktiska kretsar, signalförstärkningsapplikationer, styrning av motorer & servomotorer, ingångsstegs emitterkopplad logik, omkopplare, och så vidare är vanliga tillämpningar av differentialförstärkarkretsen.
För mer information om förstärkarkretsar och differentiella förstärkartillämpningar kan du kontakta oss genom att skicka dina frågor, förslag, idéer, kommentarer och också veta hur man designar elektronikprojekt på egen hand i kommentarfältet nedan.
