Дифференциальный усилитель
Дифференциа́льный усили́тель — электронный усилитель с двумя входами, выходной сигнал которого равен разности входных напряжений, умноженной на константу. Применяется в случаях, когда необходимо выделить небольшую разность напряжений на фоне значительной синфазной составляющей.
Выходной сигнал дифференциального усилителя может быть как однофазным, так и дифференциальным. Это определяется схемотехникой .
Транзисторы дифференциального усилителя могут быть биполярными, полевыми или баллистическими. Наиболее высокочастотными (ТГц диапазон) являются дифференциальные усилители на интегральной паре баллистических транзисторов.
Дифференциальный усилитель
Для предварительного усиления слабого дифференциального сигнала в прецизионных системах от усилителя требуются высокая точность коэффициента усиления и во многих случаях также большое входное сопротивление. Точность коэффициента усиления обычно обеспечивают введением глубокой отрицательной обратной связи, охватывающей операционный усилитель (ОУ).
Однако дифференциальный усилитель на одном ОУ не может иметь высокое входное сопротивление, превышающее нескольких мегаом, поэтому для устранения этого недостатка часто применяют схему, аналогичную изображённой на рисунке 3. Здесь пара напряжений 
подаётся на неинвертирующие входы двух ОУ, не включенные в контур обратной связи, и собственное входное сопротивление прецизионных операционных усилителей, являющееся входными сопротивлениями такого дифференциального усилителя, может превышать значение в нескольких сотен мегаом. Такую схему часто называют инструментальный усилитель.
Инструментальные дифференциальные усилители применяются для точного измерения напряжения диагонали электронного моста и других датчиков с малым выходным импедансом.
Промышленностью выпускаются готовые микросхемы, содержащие приведённую схему инструментального усилителя, с дополнительными возможностями по настройке коэффициента усиления, шумов и частотной коррекции.
Применение
Дифференциальный усилитель необходим в случаях, когда информацию несёт не абсолютное значение напряжения в некоторой точке (относительно уровня заземления), а разность напряжений между двумя точками. Характерным примером является , включённый последовательно с некоторой цепью ток которой необходимо контролировать.
Дифференциальные усилители всегда используются, когда присутствие синфазных помех в сигнале недопустимо его исказят. Например, при измерении электрических напряжений, измеряемых между определёнными точками живого организма, это: при снятии электрокардиограммы, электроэнцефалографии и других подобных методах исследования.
Для дополнительного подавления помех также используются специальные проводные линии передачи сигналов, например, экранированная двухпроводную линию для передачи сигнала с микрофона (применяется, например, в линиях с разъёмом XLR).
Также:
- Дифференциальные усилители применяется в цифровых микросхемах с эмиттерно-связанной логикой (ЭСЛ), начавших применяться с 1960-х годов.
- Дифференциальный усилитель применяется в эмиттерно-связанных триггерах Шмитта.
- Дифференциальный усилитель применяется в напряжений — в ячейке Гилберта.
См. также
- Применение операционных усилителей.
- Измерительный усилитель.
- Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ).
- Дифференциальное включение.
Примечания
- CMOS Emerging Technology Workshop 2007. Ballistic Transistor Technology — Next Paradigm in IC Design. Martin Margala1, and Quentin Diduck2. 1 University of Massachusetts Lowell. 2 Cornell University http://www.cmoset.com/uploads/12.4.pdf Архивная копия от 23 сентября 2020 на Wayback Machine
- Radical 'ballistic computing' chip bounces electrons like billiards. University of Rochester. Дата обращения: 1 января 2012. Архивировано 17 августа 2012 года.
Ссылки
- 3.2. Дифференциальный усилитель http://riostat.ru/elektron_sistem/2-7-2.php
- 3.14.1. Дифференциальные усилители
- Работа 4.1 Дифференциальные усилители на биполярных транзисторах http://ikit.edu.sfu-kras.ru/drupal/content/rab41 (недоступная ссылка)
- 4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
У этой статьи есть несколько проблем, помогите их исправить: |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Дифференциальный усилитель, Что такое Дифференциальный усилитель? Что означает Дифференциальный усилитель?
Differencia lnyj usili tel elektronnyj usilitel s dvumya vhodami vyhodnoj signal kotorogo raven raznosti vhodnyh napryazhenij umnozhennoj na konstantu Primenyaetsya v sluchayah kogda neobhodimo vydelit nebolshuyu raznost napryazhenij na fone znachitelnoj sinfaznoj sostavlyayushej Shema differencialnogo usilitelya na baze mosta s bipolyarnymi tranzistorami tipa n p n Vyhodnoj signal differencialnogo usilitelya mozhet byt kak odnofaznym tak i differencialnym Eto opredelyaetsya shemotehnikoj Tranzistory differencialnogo usilitelya mogut byt bipolyarnymi polevymi ili ballisticheskimi Naibolee vysokochastotnymi TGc diapazon yavlyayutsya differencialnye usiliteli na integralnoj pare ballisticheskih tranzistorov Differencialnyj usilitelShema differencialnogo usilitelya na odnom OUShema instrumentalnogo differencialnogo usilitelya na neskolkih OU Dlya predvaritelnogo usileniya slabogo differencialnogo signala v precizionnyh sistemah ot usilitelya trebuyutsya vysokaya tochnost koefficienta usileniya i vo mnogih sluchayah takzhe bolshoe vhodnoe soprotivlenie Tochnost koefficienta usileniya obychno obespechivayut vvedeniem glubokoj otricatelnoj obratnoj svyazi ohvatyvayushej operacionnyj usilitel OU Odnako differencialnyj usilitel na odnom OU ne mozhet imet vysokoe vhodnoe soprotivlenie prevyshayushee neskolkih megaom poetomu dlya ustraneniya etogo nedostatka chasto primenyayut shemu analogichnuyu izobrazhyonnoj na risunke 3 Zdes para napryazhenij V2 V1 displaystyle V2 V1 podayotsya na neinvertiruyushie vhody dvuh OU ne vklyuchennye v kontur obratnoj svyazi i sobstvennoe vhodnoe soprotivlenie precizionnyh operacionnyh usilitelej yavlyayusheesya vhodnymi soprotivleniyami takogo differencialnogo usilitelya mozhet prevyshat znachenie v neskolkih soten megaom Takuyu shemu chasto nazyvayut instrumentalnyj usilitel Instrumentalnye differencialnye usiliteli primenyayutsya dlya tochnogo izmereniya napryazheniya diagonali elektronnogo mosta i drugih datchikov s malym vyhodnym impedansom Promyshlennostyu vypuskayutsya gotovye mikroshemy soderzhashie privedyonnuyu shemu instrumentalnogo usilitelya s dopolnitelnymi vozmozhnostyami po nastrojke koefficienta usileniya shumov i chastotnoj korrekcii PrimenenieDifferencialnyj usilitel neobhodim v sluchayah kogda informaciyu nesyot ne absolyutnoe znachenie napryazheniya v nekotoroj tochke otnositelno urovnya zazemleniya a raznost napryazhenij mezhdu dvumya tochkami Harakternym primerom yavlyaetsya vklyuchyonnyj posledovatelno s nekotoroj cepyu tok kotoroj neobhodimo kontrolirovat Differencialnye usiliteli vsegda ispolzuyutsya kogda prisutstvie sinfaznyh pomeh v signale nedopustimo ego iskazyat Naprimer pri izmerenii elektricheskih napryazhenij izmeryaemyh mezhdu opredelyonnymi tochkami zhivogo organizma eto pri snyatii elektrokardiogrammy elektroencefalografii i drugih podobnyh metodah issledovaniya Dlya dopolnitelnogo podavleniya pomeh takzhe ispolzuyutsya specialnye provodnye linii peredachi signalov naprimer ekranirovannaya dvuhprovodnuyu liniyu dlya peredachi signala s mikrofona primenyaetsya naprimer v liniyah s razyomom XLR Takzhe Differencialnye usiliteli primenyaetsya v cifrovyh mikroshemah s emitterno svyazannoj logikoj ESL nachavshih primenyatsya s 1960 h godov Differencialnyj usilitel primenyaetsya v emitterno svyazannyh triggerah Shmitta Differencialnyj usilitel primenyaetsya v napryazhenij v yachejke Gilberta Sm takzhePrimenenie operacionnyh usilitelej Izmeritelnyj usilitel Emitterno svyazannaya logika ESL Differencialnoe vklyuchenie PrimechaniyaCMOS Emerging Technology Workshop 2007 Ballistic Transistor Technology Next Paradigm in IC Design Martin Margala1 and Quentin Diduck2 1 University of Massachusetts Lowell 2 Cornell University http www cmoset com uploads 12 4 pdf Arhivnaya kopiya ot 23 sentyabrya 2020 na Wayback Machine Radical ballistic computing chip bounces electrons like billiards neopr University of Rochester Data obrasheniya 1 yanvarya 2012 Arhivirovano 17 avgusta 2012 goda Ssylki3 2 Differencialnyj usilitel http riostat ru elektron sistem 2 7 2 php 3 14 1 Differencialnye usiliteli Rabota 4 1 Differencialnye usiliteli na bipolyarnyh tranzistorah http ikit edu sfu kras ru drupal content rab41 nedostupnaya ssylka 4 DIFFERENCIALNYE USILITELIU etoj stati est neskolko problem pomogite ih ispravit Etu statyu neobhodimo ispravit v sootvetstvii s pravilami Vikipedii ob oformlenii statej Pozhalujsta pomogite uluchshit etu statyu 6 fevralya 2013 Eta statya nuzhdaetsya v pererabotke Pozhalujsta utochnite problemu v state s pomoshyu bolee uzkogo shablona Pozhalujsta uluchshite statyu v sootvetstvii s pravilami napisaniya statej 6 fevralya 2013 Pozhalujsta posle ispravleniya problemy isklyuchite eyo iz spiska parametrov Posle ustraneniya vseh nedostatkov etot shablon mozhet byt udalyon lyubym uchastnikom
