Реферат дифференциальный усилитель. Дифференциальный_усилитель_АЭ2002_Климентьев. Дрейф нуля можно наблюдать в след опыте
 Скачать 127.18 Kb.
|
|
дрейф нуля Главной проблемой, которая подтолкнула инженеров на создание нового типа усилителя постоянного тока – дрейф нуля. Это изменение с течением времени токов на транзисторах и напряжений на их электродах. При этом происходит нарушение в работе усилителя, а именно - компенсация постоянной составляющей напряжений, в результате чего на выходе появляется напряжение в отсутствие входного сигнала. Дрейф нуля можно наблюдать в след опыте: Вход усилителя постоянного тока укорачивают, а на выход ставят мили-вольметр   Значения на вольтметре будут изменяться следующим образом Появляется напряжение, это напряжение, деленной на коэффициент усиления усилителя и называют дрейфом нуля   Причины: Температурная нестабильность транзисторов. Нестабильность источников питания Собственные низкочастотные шумы усилителя Устаревание электронных компонентов Использование дифференциальных схем УПТ – один из способов борьбы с дрейфом нуля Дифференциальный усилительОн построен по принципу четырехплечного моста  – его работа описывается следующим выражением:  , то есть, если выполняется данное условие, то при изменении напряжения питания ток в нагрузке равен нулю.У  силитель, выполненный по схеме электрического моста – дифференциальный и предназначен для усиления разности между двумя входными сигналами. Данная Данная схема реализует электрический мост, плечи которого составляют резисторы R3 = R6 (коллекторные нагрузки транзисторов) и внутренне сопротивление транзисторов VT1 и VT2 совместно с резисторами R4’, R4’’ и R5. В одну из диагоналей моста подключен источник питания Ек, а в другую нагрузка, подключенная к выходным выводам (Вых.1 и Вых.2). Резисторы R1 = R7 и R2 = R8 служат для задания режимов работы транзисторов, а резисторы R4’, R4’’ и R5 для балансировки моста. Нормальная работа схемы обеспечивается симметрией электрического моста, в этом случае при отсутствии входного сигнала со стороны входа (Вх.1 и Вх.2) напряжение на выходе будет равно нулю в независимости от изменения напряжения питания. Параметры Выражение для коэффициента усиления дифференциального каскада аналогично выражению для коэффициента обычного однокаскадного усилителя с коллекторной нагрузкой и определяется формулой   - выходное напряжение - входное сопротивление усилителя - выходное сопротивлениеОднако реальный усилитель не обладает идеальной симметрией, в результате чего напряжение на выходе зависит не только от разности, но и от суммы входных сигналов. При этом сумма входных сигналов, поделённая на два, называется синфазным сигналом. Выходное напряжение реального усилителя будем считать равным:  где Кu–коэффициент усиления разностного напряжения, равный отношению приращения на выходе к разностному напряжению на входе при суммарном напряжении Uвх1+Uвх2 равном нулю. Коэффициент Kc называют коэффициентом передачи синфазного сигнала:  Этот коэффициент равен отношению напряжения на выходе к синфазному входному напряжению (UВХ1+ UВХ2)/2 при разностном напряжении на входе, равном нулю. Качество дифференциального усилителя (его приближение к идеальному) оценивается коэффициентом ослабления синфазного сигнала, равным отношению коэффициентов передачи разностного и синфазного сигналов  У хороших дифференциальных усилителей коэффициент ослабления синфазного сигнала Kос.сф=10^4 – 10^6, что составляет 80 –120 дБ Дифференциальные усилители находят широкое применение в аналоговых интегральных схемах: операционных усилителях, аналоговых перемножителях, компараторах и т. д. Это объясняется следующими причинами. ДУ эффективно подавляет синфазные составляющие сигнала, которые как правило являются помехами. ДУ не требуют включения развязывающих конденсаторов. Работа дифференциальных усилителей основана на идентичности параметров элементов, входящих в его состав. Это легко обеспечивается в интегральных схемах, где элементы расположены на одном кристалле на расстоянии нескольких микрон друг от друга |