Tan lluny hem utilitzat només un dels amplificadors operatius i / ps per connectar-nos a l'amplificador. Les dues entrades de l’ampli operatiu s’anomenen terminal invertible o no inversor. Aquests terminals s’utilitzen per amplificar un i / p amb l’entrada oposada connectada a terra. Tot i així, podem connectar conjuntament senyals a cadascuna de les entrades alhora dissenyant una altra forma comuna de circuit amplificador operacional que s’anomena amplificador diferencial. S'utilitza bàsicament com a bloc de construcció d'un amplificador operacional que s'anomena amplificador operacional (amplificador operatiu) . La funció principal de l'amplificador diferencial és, amplifica els canvis entre dos voltatges i / p. Però, conquereix qualsevol voltatge comú als dos i / ps. Aquest article ofereix una visió general de l'amplificador diferencial juntament amb les seves expressions matemàtiques.
Amplificador diferencial
Què és un amplificador diferencial
Tots els amplificadors operatius (op-amps) són amplificadors diferencials a causa de la seva configuració d’entrada. Quan el primer senyal de tensió es connecta al terminal d’entrada i es connecta un altre senyal de tensió al terminal d’entrada oposat, la tensió de sortida resultant és proporcional a la diferència entre els dos senyals de tensió d’entrada de V1 i V2. El voltatge de sortida es pot resoldre connectant cada intern i / p a terra mitjançant 0v teorema de la superposició .
Op-Amp com a amplificador diferencial
Un amplificador operacional és un amplificador diferencial que té una alta impedància i / p, un alt guany en mode diferencial i una baixa impedància o / p. Quan s'aplica la retroalimentació negativa a aquest circuit, es pot construir un guany esperat i estable. Normalment, alguns tipus d'amplificadors diferencials inclouen diversos amplificadors diferencials més simples. Per exemple, sovint es fabriquen un amplificador completament diferencial, amplificadors d'instrumentació i un amplificador d'aïllament per a diversos amplificadors operatius.
Op-Amp com a amplificador diferencial
- L’amplificador diferencial s’utilitza com a circuit de retroalimentació negativa en sèrie mitjançant un amplificador operatiu
- Normalment, l'amplificador diferencial s'utilitza com a circuit de control de guany i volum automàtic
- Alguns dels amplificadors diferencials es poden utilitzar per AM ( modulació d'amplitud ).
Internament, aquí hi ha molts dispositius electrònics que utilitzen diferencial amplificadors . L’amplificador diferencial ideal o / p ve donat per
Vout = Anunci (Vi + -Vi-)
A l'equació anterior, A és el guany diferencial i Vin + i Vin- són les tensions i / p. A la pràctica, el guany no és igual per a les entrades. Per exemple, si les dues tensions i / p són iguals, aleshores l’o / p no serà nul·la. Una expressió més precisa per a un amplificador diferencial comprèn un segon terme.
A l'equació anterior, 'Ac' és el guany de mode comú de l'amplificador diferencial. Quan aquests amplificadors s’utilitzen freqüentment per polaritzar tensions o anul·lar el soroll que apareixen tant a la i / ps, normalment es vol obtenir un guany de mode comú baix.
El CMRR no és res més que una relació de rebuig de mode comú, la definició de l’MMR és, és la relació de guany diferencial en mode b / n i un guany de mode comú, especifica la capacitat de l’amplificador per cancel·lar exactament tensions comunes a ambdues i / ps . La CMMR es defineix com
En un amplificador diferencial ideal, Ac és zero i (CMRR) és infinit.
Càlcul de la funció de transferència d'amplificadors diferencials
La T / F de l’amplificador diferencial també s’anomena amplificador diferencial i la funció de transferència de l’equació de l’amplificador diferencial es mostra a continuació.
Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3
La fórmula anterior es refereix només a un amplificador operatiu inactiu que té un gran guany (considerat com a infinit) i que el desplaçament i / p és petit (es considera zero). Per exemple, en el següent circuit, els nivells de tensió i / p són al voltant d’uns volts i el desplaçament d’entrada de l’ampli operatiu és de milivolts, aleshores el podem considerar com zero deixant de banda el desplaçament i / p.
Amplificador operatiu de ralentí
La funció de transferència de l'amplificador diferencial es deriva del teorema de superposició, que afirma que, en un circuit lineal, l'efecte de totes les fonts és la suma algebraica dels efectes de cada font presos individualment. En el circuit anterior, quan eliminem V1 i el fem curtcircuitar, es calcularà la tensió o / p. De la mateixa manera, elimineu V2. La tensió o / p de l’amplificador diferencial és la suma de les dues tensions o / p.
Op-Amp sense V1 i R1
Eliminem R1 i V1 al circuit següent. Perquè al primer circuit hi havia un flux de corrent. Per tant, connecteu a terra la resistència R1. Quan observem el circuit, es converteix en un inversor. Aquest circuit de terminal i / p sense inversió de circuit està connectat al terminal de terra a través de les resistències R1 i R2. Aleshores el Vout és
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
Ara anem a terra R3 i eliminem el V2 que es mostra al circuit següent.
Amplificador sense inversió
Aquest circuit és un amplificador sense inversió i, per a un amplificador operacional ideal, Vout és una funció de V, és a dir, el voltatge connectat a terra al terminal no inversor de l’amplificador operatiu.
Vout1 = V. (1 + R4 / R3)
Les resistències R1, R2 són un atenuador de V1, de manera que es pot determinar com es fa a la següent equació.
V = V1.R2 / R1 + R2
En substituir l’equació V per l’equació de Vout, es converteix en
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)
Ara tenim Vout1 i Vout2, segons el teorema de superposició, Vout és la suma de Vout1 i Vout2
L'equació anterior identifica la funció de transferència de l'amplificador diferencial.
Amplificador diferencial mitjançant el pont de Wheatstone
El típic circuit d'amplificador diferencial ara es converteix en un comparador de tensió diferencial en 'comparar' una tensió i / p amb una altra. Aquí, per exemple, una entrada està connectada a una referència de tensió fixa configurada en una pota del pont resistiu n / w i una altra entrada a un “ Resistència dependent de la llum ”O“ Termistor ”. El circuit amplificador s'utilitza per detectar nivells de temperatura baixos o alts o llum, ja que la tensió o / p es converteix en una funció lineal dels canvis en la pota activa del pont resistiu.
Amplificador diferencial de pont Wheatstone
Per tant, es tracta de amplificador diferencial diagrama de circuits i la seva equació. Esperem que tingueu una millor comprensió de com calcular la funció de transferència de la funció diferencial. A més, qualsevol dubte sobre les aplicacions de l’amplificador diferencial i projectes electrònics . Doneu els vostres comentaris a la secció de comentaris a continuació. Aquí teniu una pregunta: quina és la diferència principal entre els senyals d’entrada en mode diferencial i mode diferencial b / n.
