Дифференциальный усилитель

Дифференциальный усилитель — это балансный (мостовой) усилитель постоянного тока с параллельным включением транзисторов с одинаковыми характеристиками, в котором коллекторные сопротивления Rki и Rk2 и внутренние сопротивле­ния транзисторов VT1 и VT2 образуют плечи моста. Резистор Rgg служит для балан­сировки каскада (установки нуля). Цепи смещения транзисторов не показаны.

Если левая и правая части усилителя с симметричным входом и выходом идентич­ны, то повышение (понижение) температуры или напряжения питания вызывает оди­наковое изменение коллекторных токов в обоих транзисторах, потенциалы коллек­торов Uk1 и Uk2 изменяются почти одинаково и, следовательно, выходное напряжение Uвых останется неизменным. При этом Дрейф (медленное, самопроизвольное изменение исходного (нулевого) выходного напряжения) в усилителе составляет 30... 100 мВ в ди­апазоне изменения температуры от 10 до 60 °С.

Для уменьшения дрейфа напряжения в общую эмиттерную цепь транзисторов включают резистор Rg с большим сопротивлением (с целью получения в эмиттерной цепи режима генератора тока) или включают источник стабильного тока, собранный на транзисторах. При изменении температуры потенциал в точке а изменяется незначительно, токи через транзисторы почти не изменяются, как и на­пряжения Uk1 и Uk2.

В то же время схема усиливает разностное входное напряжение, поскольку на базы транзисторов поступают противофазные напряжения, приводящие к изменению то­ков эмиттеров. Относительно изменения напряжения Uвх1 напряжение Uk2 изменяет­ся в фазе (синхронно, не инвертируется), а напряжение Uk1 изменяется в противофа­зе, инвертируется.

Дифференциальный усилитель используется также, когда требуется усилить не разность напряжений, а только входное напряжение Uвх. При этом один из двух входов имеет нулевой потенциал. Если используется напряжение Uk2, то та­кую схему называют дифференциальным усилителем с несимметричным входом и выходом.

При использовании полевых транзисторов дрейф по напряжению может быть при­мерно 0,05.0,3 мВ/град при T < 100 °С.

Дифференциальные усилители с симметричным входом и выходом широко при­меняются в быстродействующих коммутаторах, кодерах и декодерах и в аналоговых вычислительных машинах.

Друзья, не забывайте подписываться на обновления блога, ведь чем больше читателей подписано на обновления, тем больше я понимаю что  делаю что-то важное и полезное и это чертовски мотивирует на новые статьи и материалы.