wzmacniacz roznicowy

Opracował: Kasprzak Dawid
Rysunki i korekta: D. K.
WZMACNIACZ RÓŻNICOWY
W najprostszej wersji składa się z dwóch tranzystorów sprzężonych ze sobą za pośrednictwem
rezystora Re.
Rola elementów:
Rezystor Re stabilizuje punkt pracy obydwu tranzystorów – powinien być to rezystor o dużej
wartości. Jednak w praktyce stosuje się w tym miejscu źródło prądowe, które zapewnia nam dużą
rezystancję. Jednym z warunków dobrej pracy tego wzmacniacza jest odpowiedni dobór
elementów. Tranzystory użyte do budowy wzmacniacza powinny posiadać idealnie takie same
parametry. Powinny też pracować w identycznych warunkach termicznych. W praktyce uzyskuje
się to przez połączenie obudowy jednego tranzystora z obudową drugiego za pomocą miedzianej
folii. Wymusza to taki sposób projektowania płytki, aby obydwa tranzystory były maksymalnie
obok siebie. Dobór identycznych elementów dotyczy też rezystorów. Odpowiednio precyzyjne,
symetryczne wykonanie płytki pozwala poprawić jeden z parametrów wzmacniacza jakim jest
wejściowe napięcie niezrównoważenia i wejściowy prąd niezrównoważenia.
Źródło prądowe zawsze pozwala na uzyskanie stałego prądu niezależnie od rezystancji obciążającej
to źródło. Źródło to powinno mieć stałe parametry niezależnie od temperatury i innych czynników
zewnętrznych.
Właściwości wzmacniacza:
– ma zdolność wzmacniania sygnałów różnicowych podawanych na oba wejścia w fazie
przeciwnej
– tłumi sygnały wspólne ( sumacyjne) podawane na obydwa wejścia w fazie zgodnej
– posiada właściwości ogranicznika amplitudy
Parametry charakterystyczne dla tego układu:
– rezystancja wyjściowa - mała i dąży się, aby była jak najmniejsza
– wzmocnienie różnicowe Kru - dąży się, aby była to możliwie największa wartość
– wzmocnienie sumacyjne Krs - powinno mieć wartość 0
– współczynnik tłumienia sygnału sumacyjnego - zwany też CMRR, im większa wartość tego
parametru tym lepiej
Zastosowanie:
– stopień wejściowy we wzmacniaczach operacyjnych
– stopień przejściowy we wzmacniaczach szeroko pasmowych
– wzmacniacz prądu stałego
Sterowanie wzmacniacza:
Wzmacniacz może być być sterowany z dwóch źródeł sygnału wejściowego dołączonych do baz
obu tranzystorów - sterowanie symetryczne lub z jednego źródła - sterowanie asymetryczne. W
tym przypadku wejście sygnału wejściowego jest podłączone do bazy jednego tranzystora, a baza
drugiego jest zwarta do masy.
Pełny wzmacniacz różnicowy:
W tym układzie zastosowano obciążenie aktywne zbudowane z tranzystorów. Spełnia takie same
zadanie jak rezystor kolektorowy Rc - wpływa na wzmocnienie układu. Kolejnym zabiegiem na
poprawę parametrów tego wzmacniacza jest stosowanie tranzystorów w układzie Darlingtona.
Połączenie takie daje nam wzmacniacz, którego napięcie wyjściowe jest zależne od różnicy napięć
między wejściami wzmacniacza, zapewnia to nam duże wzmocnienie sygnału. Rezystor Re został
wymieniony na źródło prądowe zapewniające dużą rezystancje i stabilizujące punkt pracy
tranzystorów w układzie Darlingtona.
Jednak dziś wzmacniacze operacyjne występują jako układy scalone, które są konstrukcyjnie
zamknięte w obudowie.