Amplificatori differenziali – amplificatore differenziale funzionamento

Amplificatori differenziali – amplificatore differenziale funzionamento

Funzionamento del circuito dell’amplificatore differenziale:

Un funzionamento del circuito di amplificatore differenziale amplifica la differenza tra due ingressi. Il circuito mostrato in Fig. 14-23 è una combinazione di amplificatori per investitori e non investitori.

R1, resistenza R2 e l’amplificatore OP costituiscono un amplificatore invertito per una tensione (VI1) applicata a R1. Gli stessi componenti (R1, R2 e l’amplificatore OP) funzionano anche come amplificatore non investitore per una tensione (VR4) nel terminale di ingresso non -infestore. Si vede che VR4 deriva dalla tensione di ingresso VI2 dal divisore di tensione R3 e R4.

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

Per comprendere il funzionamento del circuito dell’amplificatore differenziale, considerare l’uscita prodotta da ciascuna tensione di ingresso quando l’altro ingresso è zero:

Con vi2 = 0,

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

Con vi1 = 0, Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

E Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

con R3 = R1 e R4 = R2,

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

Quando sono presenti entrambe le voci,

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

Quando R2 = R1, la tensione di uscita (calcolata per equazione 14-16) è la differenza diretta tra i due ingressi. Con R2 maggiore di R1, l’output diventa una versione di amplificazione di (VI2 – VI1).

Resistenza di ingresso:

Considera la parte d’ingresso del funzionamento del circuito dell’amplificatore differenziale riprodotto nella Figura 14-24. La resistenza nella voce 1 è uguale all’impedenza di entrata per un amplificatore di investimento: Zi1 = R1.

La resistenza di ingresso al terminale di entrata non investe nell’app OP è molto elevata (come nel caso di un amplificatore non investitore), e questo è in parallelo con la resistenza R4. Quindi, l’impedenza dell’ingresso nel terminale 2 in Fig. 14-24 è Zi2 = R3 + R4.

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

L’equazione 14-16 è stata derivata supponendo che R3 = R1 e R4 = R2. Si può dimostrare che lo stesso risultato è ottenuto quando il rapporto R4/R3 è uguale a R2/R1, in modo che i valori di resistenza reale non debbano essere uguali per le resistenze uguali nei due terminali di ingresso

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

Quindi, calcola la resistenza di R3 e R4 di,

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

È possibile utilizzare una semplice regola del pollice per determinare i valori di resistenza appropriati per R3 e R4 quando i due resistori di input non devono essere esattamente gli stessi. Seleziona, R4 = R2/ACL; Questo fa sempre R4 = R1. Quindi, calcola R3 AS, R3 = R1/ACL.

Tensioni di modalità comuni:

Una tensione di ingresso in modalità comune è una tensione del segnale (CC o AC) applicata a entrambi i terminali di ingresso contemporaneamente. Ciò è illustrato in Fig. 14-26, dove VI1, VI2 e la tensione della modalità comune (VN) sono rappresentati come ingressi da fonti CC.

Come mostrato, le tensioni di ingresso nei terminali 1 e 2 cambiano da VI1 e VI2 A (Vn + VI1) e (Vn + VI2).

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

L’equazione 14-16 mostra che la tensione di uscita è la differenza amplificata tra le due tensioni di ingresso. COSÌ,

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

Ciò dimostra che la modalità comune è completamente cancellata. Tuttavia, ricorda che l’equazione del guadagno dipende dalle relazioni di resistenza (R4/R3 e R2/R1) che è la stessa se le relazioni non sono esattamente le stesse, una voce proverà un’amplificazione maggiore rispetto all’altra.

Inoltre, la tensione della modalità comune in un terminale di voce verrà amplificata da un importo maggiore di quella applicata all’altro terminale di ingresso. In questo caso, i biglietti in modalità comune non saranno completamente cancellati.

Funzionamento del circuito dell'amplificatore differenziale

Poiché è difficile coincidere sulle relazioni di resistenza (specialmente per i componenti del valore standard), è quasi certamente una tensione di uscita in modalità comune in cui esiste un input in modalità comune.

La Figura 14-27 mostra una modifica del circuito per ridurre al minimo la via comune da un amplificatore di differenza. La resistenza R4 è composta da una resistenza al valore fisso e resistenza regolabile di piccoli valore collegato in serie.

Ciò fornisce la regolazione del rapporto R4/R3 per abbinare R2/R1, in modo che le uscite in modalità comune possano essere annullate a zero.