Применение дифференциального усилителя, использование усилительного каскада, усиления разности сигналов.

Типовые схемы с дифференциальным усилительным каскадом (10+)

Дифференциальный усилитель - На операционном усилителе. Применение

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

На операционном усилителе

Понять работу схемы очень просто, вспомнив, что операционный усилитель имеет очень высокий коэффициент усиления. В результате он работает в линейном режиме (не насыщается) только тогда, когда напряжения на его входах почти раны между собой. Это условие достигается, когда:

[Выходное напряжение, В] = ([Сопротивление резистора R1, кОм] / [Сопротивление резистора R2, кОм]) * ([Входное напряжение на входе 2, В] - [Входное напряжение на входе 1, В])

Достоинством этой схемы перед вариантом на дискретных элементах является простота и надежность, отсутствие начального выходного напряжения. Но ей присущи недостатки всех схем на операционных усилителях, такие как относительно низкое быстродействие, дрейф, необходимость в двухполярном питании.

Применение дифференциального усилительного каскада

Дифференциальные усилители применяются в следующих случаях.

Защита от помех и наводок

Если источник сигнала и его получатель удалены друг от друга, то в проводах связи возникают посторонние сигналы. Тогда соединяем эти каскады, как показано на схеме. Наводки в проводах, проложенных близко друг к другу, (витая пара) основная часть наводок имеет синфазный характер, а дифференциальный усилитель хорошо умеет такие сигналы фильтровать. Обычно приемлемое качество получается даже если не экранировать провод, но в особых случаях применяется экранированная витая пара.

Усилитель ошибки, отклонения

Если необходимо поддерживать некоторый параметр вблизи заданного значения, например, температуру в помещении, освещенность, напряжение на выходе преобразователя, то потребуется усилитель, который усилит отклонение измеряемого параметра от эталонного значения. Далее полученная разность пойдет на исполнительное устройство и подкорректирует его работу. На схеме изображено устройство, регулирующее силу тока нагрева в зависимости от температуры нагревательного элемента.

В схеме Z - нагревательный элемент, совмещенный с терморезистором с отрицательным температурным коэффициентом (при нагреве его сопротивление снижается).

Операционный усилитель

У операционного усилителя должны быть два входа - инвертирующий и неинвертирующий. Так что на входе любого операционника стоит дифференциальный усилительный каскад.

Измерительные схемы

Дифференциальные каскады применяются, когда необходимо измерить разницу между двумя напряжениями или силами токов.

Усилители сигналов с отрицательной обратной связью

При проектировании усилителя для получения заданной линейности нередко применяется отрицательная обратная связь. То есть часть выходного сигнала подается на вход в противоположной входному вазе. Иногда для этого также используется дифференциальный усилитель. На один его вход подается входной сигнал, а на другой - сигнал обратной связи.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.