Диференціальний підсилювач

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Спрощена схема диференціального підсилювача з біполярними транзисторами

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

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[ред.ред. код]

Покращена схема з стабілізатором струму

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[ред.ред. код]

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[ред.ред. код]

  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
  2. «Radical 'ballistic computing' chip bounces electrons like billiards». University of Rochester. Архів оригіналу за 2012-08-18. Процитовано 01 January, 2012.