Диференціальний підсилювач

Диференціальний підсилювач — електронний підсилювач з двома входами, вихідний сигнал якого пропорційний різниці вхідних напруг. Застосовується у випадках, коли необхідно підсилити різницю напруг на тлі значної синфазної складової.

Спрощена схема диференціального підсилювача з біполярними транзисторами

Вихідний сигнал диференціального підсилювача може бути як однофазним, так і диференційним. Це визначається схемотехнікою вихідного каскаду.

Транзистори диференціального підсилювача можуть бути біполярними, польовими або балістичними. Найбільш високочастотними (ТГц діапазон) є диференціальні підсилювачі на інтегральній парі балістичних транзисторів[1][2].

Принцип роботи

Резистор Re виконує роль стабілізатора струму (в більш складних схемах замість нього встановлюють електронний стабілізатор струму). Струм, який протікає через цей резистор, поділяється між двома гілками - на транзисторі Q1 та Q2 відповідно. Диференціальний вхідний сигнал на вході призводить до перерозподілу струму між транзисторами Q1 та Q2, в результаті на виході формується вихідний сигнал, пропорційний диференційному вхідному.

У випадку, якщо на обох входах діє синфазний (однонаправлений) сигнал, то струм через транзистори лишається сталим (внаслідок стабілізації) і вихідний сигнал не змінюється.

Застосування
Покращена схема з стабілізатором струму

Диференціальний підсилювач використовують у випадках, коли інформацію несе не абсолютне значення напруги в деякій точці (щодо нульового потенціалу), а різниця напруг між двома точками. Характерним прикладом є резистивний датчик струму, включений послідовно з досліджуваним ланцюгом.

Диференціальний підсилювач забезпечує значне придушення синфазних перешкод у сигналі (до 103 - 104 раз).

З 1960-х років диференційний підсилювач застосовується в цифрових мікросхемах з емітерно-зв'язаною логікою (ЕЗЛ) та інших електронних пристроях. На його основі також реалізовано операційний підсилювач.

Посилання
  1. 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%5Bнедоступне+посилання+з+квітня+2019%5D
  2. Radical 'ballistic computing' chip bounces electrons like billiards. University of Rochester. Архів оригіналу за 24 лютого 2013. Процитовано 01 January, 2012.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.