Wzmacniacz różnicowy
Z Wikipedii, wolnej encyclopedia
Wzmacniacz różnicowy – wzmacniacz dwuwejściowy zbudowany z dwóch tranzystorów pracujących w układzie wspólnego emitera, mających wspólny obwód emiterowy, w najprostszym przypadku rezystor. Rezystor ten stabilizuje punkty pracy obu tranzystorów i wymusza prąd płynący we wspólnym obwodzie, który jest równy sumie prądów obu tranzystorów. Przy dużej rezystancji prąd nie zależy od natężeń prądów na wejściach[1].
Napięcie wyjściowe wzmacniacza różnicowego jest zależne od różnicy napięć pomiędzy jego wejściami[2].
Wzmacniacz różnicowy może być sterowany z dwóch źródeł, które dołącza się do baz obu tranzystorów, tzw. sterowanie symetryczne, albo z jednego źródła – asymetryczne. Wyjście układu może być symetryczne, z kolektorów obu tranzystorów, albo asymetryczne – między kolektorem jednego z tranzystorów a masą. Układ umożliwia więc asymetryczne bądź symetryczne wejście i wyjście w różnych kombinacjach.
Wzmacniacze różnicowe są elementami konstrukcyjnymi wielu układów elektronicznych, np. wzmacniaczy operacyjnych. Idealny wzmacniacz różnicowy jest układem o dwu wejściach, który wzmacnia tylko różnicę napięć wejściowych niezależnie od sumy tych napięć.
Najprostszy układ wzmacniacza składa się z dwóch tranzystorów bipolarnych typu n-p-n (lub tranzystorów polowych z kanałem typu n), zasilania i trzech oporników. Przy budowie wzmacniaczy różnicowych dąży się do uzyskania dużego wzmocnienia różnicowego, dużego współczynnika tłumienia symetrycznego sygnału sterującego, dużej rezystancji wejściowej oraz małych sygnałów niezrównoważenia i ich dryftów. Poprawa parametrów wzmacniacza wymaga zwiększenia współczynnika wzmocnienia prądowego tranzystorów, rezystancji emitera i rezystancji obciążenia.
Wzmacniacz różnicowy jest często wykorzystywany w układach scalonych np. do budowy wzmacniaczy operacyjnych dla rozmaitych zastosowań. Technologia układów scalonych umożliwia wykonanie wzmacniacza operacyjnego jako miniaturowego elementu w obrębie struktury scalonej, co zapewnia identyczność parametrów oraz dobre sprzężenie termiczne obu tranzystorów.