Главная » Электроника » Операционный усилитель » Идеальный ОУ - Дифференциальный усилитель
Идеальный ОУ — Дифференциальный усилитель

Идеальный ОУ — Дифференциальный усилитель

Дифференциальный усилитель служит для усиления разности между сигналами, поступающими на его входы.

Замечу, что даже когда ОУ предполагается использовать НЕ как дифференциальный усилитель, все равно при трассировке на реальной печатной плате требуется подключение как дифф. усилителя.

В следующих статьях я расскажу об этом подробнее.

Для расчёта выходного напряжения, получающегося при подаче сигналов на каждый из входов, как и аналоговом сумматоре на ОУ использует­ся принцип суперпозиции.

Дифференциальный усилитель

Рис. 1. Дифференциальный усилитель на ОУ

Выходное напряжение усилителя VOUT1, получающееся при подаче сигна­ла на вход V1, описывается уравнениями (1) и (2):

fo-007

Для определения выходного напряжения дифференциального усилите­ля при подаче сигнала на его инвертирующий вход воспользуемся уравнени­ем для расчёта коэффициента усиления инвертирующего усилителя (2 из статьи Инвертирующий усилитель):

fo-008

А сложение уравнений (1) и (2) даёт выражение для выходного напряжения дифференциального усилителя:

fo-009

При выполнении условия

fo-010

усилитель имеет равные по величине, но противоположные по знаку коэф­фициенты усиления по входам и становится дифференциальным. В этом случае

fo-011

где R4/R3 – коэффициент усиления дифференциальных сигналов. Синфазные составляющие входных сигналов при этом не усиливаются, а подавляются. На рис. 2 показан дифференциальный усилитель с генератором синфазной помехи на входе.

Дифференциальный усилитель с синфазным сигналом

Рис. 2. Дифференциальный усилитель с синфазным сигналом

Недостатком этой схемы дифференциального усилителя является принципиальная невозможность обеспечить идентичность его входных сопротивлений. Кроме того, на практике ОУ имеет ограниченный собственный коэффициент подавления синфазной помехи, который в этой схеме улучшить невозможно. Эти недостатки устраняются при использовании схем диффе­ренциальных усилителей с двумя и тремя ОУ.

Кстати, имеется целый ряд микросхем, имеющих название монитор тока (измеритель тока). В корпусе таких микросхем спрятано 3 и более ОУ. Эти микросхемы, предназначены для дифференциальных измерений небольших напряжений на шунте при огромных синфазных сигналах.

*Шунт низкоомный резистор.

Метки::

Ваш отзыв