Wzmacniacz różnicowy

Wzmacniacz różnicowywzmacniacz 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].

Poglądowy schemat wzmacniacza różnicowego

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.

Przypisy edytuj

  1. Podstawy mikroelektroniki. Wzmacniacz różnicowy. pw.edu.pl. [dostęp 2019-05-17]. [zarchiwizowane z tego adresu (2019-05-17)].
  2. Andrzej Filipkowski: Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1995, s. 160. ISBN 83-204-1884-4.