Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Промышленные технологии

Проектирование практического дифференциального усилителя с управляемым усилением

Дифференциальные схемы на ОУ

ОУ без обратной связи уже является дифференциальным усилителем, усиливающим разность напряжений на двух входах. Однако его усиление неконтролируемо и обычно слишком велико для практического использования. До сих пор применение отрицательной обратной связи к ОУ приводило к потере одного входа — получался усилитель только для одиночного сигнала. С небольшой изобретательностью можно построить схему на ОУ, сохраняющую оба входных напряжения, но с заданным усилением через внешние резисторы.

Проектирование практического дифференциального усилителя с управляемым усилением

Если все резисторы равны, усилитель имеет дифференциальное коэффициент усиления 1. Анализ схемы по сути совпадает с инвертирующим усилителем, за исключением того, что неинвертирующий вход (+) ОУ находится на напряжении, равном доле V₂, а не заземлён. Логично, что V₂ работает как неинвертирующий, а V₁ — как инвертирующий вход итогового усилителя. Следовательно:

Проектирование практического дифференциального усилителя с управляемым усилением

Для получения дифференциального усиления, отличного от 1, пришлось бы менять резисторы в обоих делителях — верхнем и нижнем — что требует множественных изменений и балансировки для симметричной работы. Это не всегда практично.

Буферизация входных сигналов

Другой недостаток этого усилителя — довольно низкие входные сопротивления по сравнению с другими конфигурациями, в частности неинвертирующим (однотактным) усилителем. Каждый источник входного напряжения должен прогонить ток через резистор, что даёт гораздо меньшее сопротивление, чем чистый вход ОУ. Решение просто: «пробуферизировать» каждый входной сигнал повторителем напряжения:

Проектирование практического дифференциального усилителя с управляемым усилением Теперь линии V₁ и V₂ подключены прямо к входам двух повторителей на ОУ, давая очень высокое входное сопротивление. Два левых ОУ теперь берут на себя прогон тока через резисторы вместо входных источников. Усложнение схемы минимально, а выгода существенна.

СВЯЗАННЫЕ ЛИСТЫ РАБОТЫ:

Промышленные технологии

  1. Исследовение сложения напряжений при последовательном соединении батарей
  2. Лаборатория делителя напряжения: дизайн, измерение и верификация закона Кирхгофа о напряжении
  3. Термоэлектричество: понимание термопар и эффекта Зеебека
  4. Потенциометрический вольтметр: Точное измерение напряжения с минимальной нагрузкой
  5. Сборка картофельной батареи: Пошаговое руководство по DIY электрохимическому питанию
  6. Низковольтный AC источник питания: Компоненты схемы сдвига фазы и лучшие практики
  7. Эксперимент со стабилизатором напряжения на зенерном диоде 12 В
  8. Усилитель-повторитель напряжения: Проектирование, сборка и измерения
  9. Общееэмиттерный усилитель: Конструкция, измерения и техники обратной связи
  10. Проектирование высоковольтного многоступенчатого общеэмиттерного усилителя с отрицательной обратной связ…