Kısa biçimi operasyonel amplifikatör op-amp ve aynı zamanda bir diferansiyel amplifikatör Op-Amp, çeşitli elektronik devrelerde önemli bir bileşendir. Op-Amp'ler, matematiksel işlemler ve filtreleme, sinyal koşullandırma yapmak için kullanılan doğrusal cihazlardır. Bu cihazlar harici kullanım için tasarlanmıştır. elektrik ve elektronik bileşenler dirençler, kapasitörler ve i / p ve o / p terminalleri gibi. Bu bileşenler, amplifikatörün çalışmasını ve fonksiyon sonuçlarını düzenler ve dirençli veya kapasitif gibi değiştirilmiş geri besleme konfigürasyonlarından faydalanır, amplifikatör farklı işlemleri gerçekleştirebilir ve bu işlemsel amplifikatör olarak adlandırılır. Bir op-amp içerir + & - ile temsil edilen ters çeviren ve ters çevirmeyen iki terminal. Bu amplifikatörün temel işlevi, iki giriş voltajı arasındaki değişiklikleri güçlendirmesidir. Ancak, iki girişe karşılıklı herhangi bir voltajı yener.

Diferansiyel Amplifikatör

Tüm op-amp'ler, i / p konfigürasyonları nedeniyle diferansiyel amplifikatörlerdir. İlk voltaj sinyali i / p terminaline ve kalan sinyal zıt i / p terminaline bağlanırsa, sonuç o / p voltajı olur iki i / p voltaj sinyali arasındaki farkla ilgilidir.Çıkış voltajı, her bir girişi 0 Volt toprağa bağlayarak hesaplanabilir. süperpozisyon teoremi .

Diferansiyel Amplifikatör Devresi

Transistör Kullanarak Diferansiyel Amplifikatör Devresi

Bir Diferansiyel amplifikatör devresi BJT'lerin kullanımı ayrıntılı olarak anlatılmış ve daha iyi anlaşılması için uygun denklemlerle devre şeması verilmiştir. Aşağıdaki devre transistörlerle tasarlanmış iki i / p sinyali arasındaki farkı vermek için.

BJT'leri kullanan Diferansiyel Amplifikatör Devresi

Yukarıdaki devre şemasında gösterildiği gibi, devre I / P1, I / P2 ve O / P1, O / P2 olmak üzere iki giriş ve iki çıkıştan oluşur. Giriş I / P1, T1 transistörünün temel terminaline ve IP2, T2 transistörünün temel terminaline uygulanır. İki transistörün yayıcı terminalleri, iki o / p terminalinin iki i / p sinyali tarafından hasar görmesi için karşılıklı bir yayıcı direncine bağlanır. Devrenin iki besleme gerilimi Vcc ve Vss'dir. Devre ayrıca tek bir voltaj kaynağı ile çalışır ve devrenin topraklama terminaline sahip olmadığını gözlemleyebiliriz.

Diferansiyel Amplifikatörün Çalışması

Diferansiyel amplifikatörün transistörlerle çalışması aşağıda gösterilmiştir.

T1 transistörüne ilk giriş sinyali uygulandığında, kollektör direnci (RCOL1) boyunca yüksek bir voltaj düşüşü olacak ve T1 transistör kollektörü daha az pozitif olacaktır. Giriş1 negatif olduğunda, T1 transistörü KAPALI konuma getirilecek ve kolektör direnci RCOL1 boyunca voltaj düşüşü çok düşük olacak ve T1 transistörünün toplayıcısı daha pozitif olacaktır.

BJT'ler kullanarak Diferansiyel Amplifikatör Devresinin Çalışması

Böylece, giriş1'deki sinyali uygulamak için eklenen o / p'nin T1 transistörünün kollektöründe görüneceği sonucuna varılabilir. Transistör T1, giriş1'in pozitif değeri ile AÇIK duruma getirildiğinde, direnç REM'den geçen akım, emiter akımını arttırır ve kolektör akımına eşittir.

Böylece direnç REM'deki voltaj düşüşü artar ve her iki T1, T2 transistörünün vericisinin pozitif yönde akmasını sağlar. Transistör T2'yi yapmak, transistörün tabanını negatif yapmakla aynıdır, bu durumda T2 transistörü daha az akım davranacak ve bu da RCOL2'de daha az voltaj düşüşüne neden olacak ve bu nedenle transistör T2'nin toplayıcısı için + Ve yönünde gidecektir. + Ve i / p sinyali. Böylece, ters çevirmeyen terminalin o / p'sinin, T1'in tabanındaki giriş için T2 transistörünün kollektöründe göründüğü sonucuna varabiliriz. Transistörün amplifikasyonu, yukarıdaki devrede gösterilen her iki transistörün T1 ve T2 kollektörünü o / p b / n alarak farklı şekilde çalıştırılabilir.

Her iki transistörün tüm özelliklerde eşit olduğu varsayılırsa ve gerilimler aynı ise (VBASE1 = VBASE2), transistörlerin verici akımının da aynı olduğu söylenebilir.

IEM1 = IEM2
Toplam yayıcı akımı (IE) = IEM1 + IEM2
VEM = VBASE - VBASE IN
IEM = (VBASE - VBASE GİRİŞİ) / REM

Transistörün yayıcı akımı, transistörün hfe değerinden bağımsız olarak neredeyse sabit kalır. ICOL1 IEM1 ve ICOL2 IEM2, ICOL1 ICOL2'den beri.
Ayrıca, VCOL1 = VCOL2 = VCC - ICOL RCOL, kolektör direncinin RCOL1 = RCOL2 = RCOL olduğu varsayılarak.

Diferansiyel amplifikatör devresi, iki sinyal arasındaki farkı artıran bir kapalı döngü amplifikatördür. Böyle bir devre, enstrümantasyon sistemlerinde çok uygundur. Diferansiyel amplifikatörlerin yüksek CMRR'si (ortak mod reddetme oranı) ve yüksek i / p empedansı vardır. Diferansiyel amplifikatörler, bir veya iki op-amp kullanılarak tasarlanabilir.

Böylece, bu tamamen diferansiyel amplifikatör devresi BJT transistör kullanarak. Bu kavramı daha iyi anladığınıza inanıyoruz. Ayrıca, bu konuyla ilgili herhangi bir şüpheniz varsa, lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak değerli önerilerinizi iletin. İşte size bir soru, diferansiyel amplifikatörün uygulamaları nelerdir?