A differenciálerősítő két bemenettel rendelkező elektronikus erősítő , amelynek kimeneti jele megegyezik a bemeneti feszültségek különbségének szorzatával egy állandóval . Olyan esetekben használják, amikor egy kis feszültségkülönbséget kell kiemelni egy jelentős közös módú komponens hátterében .
A differenciálerősítő kimeneti jele lehet egyfázisú vagy differenciális. Ezt a végfok áramköri felépítése határozza meg .
A differenciálerősítő tranzisztorok lehetnek bipolárisak , térhatásúak vagy ballisztikusak . A leginkább magas frekvenciájú ( THz-es tartomány ) az integrált ballisztikus tranzisztorpáron alapuló differenciálerősítők [1] [2] .
A nagy pontosságú rendszerekben egy kis differenciáljel előerősítéséhez az erősítőnek nagy erősítési pontosságra , és sok esetben nagy bemeneti impedanciára van szüksége . Az erősítési pontosságot általában az op-amp körüli mély negatív visszacsatolás alkalmazásával érik el . Az egyetlen műveleti erősítőn alapuló differenciálerősítő azonban nem biztosít több megaohm nagyságrendű nagy bemeneti ellenállást , ezért gyakran az ábrán láthatóhoz hasonló összeállítást használnak. Itt a bemeneti differenciális feszültséget (V2-V1) a műveleti erősítő nem invertáló bemenetére alkalmazzák, amelyet nem használnak visszacsatolásra , és a precíziós műveleti erősítők belső bemeneti impedanciája több száz nagyságrendű. megaohm. A műszeres differenciálerősítők az elektronikus híd és más alacsony kimeneti impedanciájú érzékelők karjairól történő pontos feszültségfelvételre szolgálnak . Az ipar a fenti sémához hasonló mikroáramköröket gyárt, további funkciókkal az erősítés beállításához, a zajszűréshez és a frekvenciakorrekcióhoz .
Differenciálerősítőre akkor van szükség, ha az információt nem a feszültség egy adott ponton ( a talajszinthez viszonyított ) abszolút értéke, hanem a két pont közötti feszültségkülönbség hordozza. Tipikus példa a vizsgált áramkörrel sorba kapcsolt ellenállásos áramérzékelő .
Differenciálerősítőket kell használni, ha lehetséges közös módú zaj a jelben. Például egy élő szervezet bizonyos pontjairól vett elektromos potenciálok mérésénél: elektrokardiogram, elektroencefalográfia és hasonló kutatási módszerek készítésénél. Általában szükség van speciális jelátviteli vonalak használatára is, például árnyékolt kétvezetékes vonalra a mikrofon jelének továbbítására (például XLR-csatlakozóval rendelkező vonalakban ).
| Tranzisztoros erősítők | ||
|---|---|---|
| Bipoláris tranzisztorok | ||
| FET-ek |
| |
| Tranzisztor fokozatok | ||