 |
Дифференциальные усилительные каскады.
|
|
|
|
Каскад построенный по принципу сбалансированного моста. 2 плеча построены на Rk1 и Rk2, а 2 других транзистора Т1 и Т2. Выходное напряжение снимается между колл. транзистора.
Коллектор транзистора подключается к источнику питания.
Эмиттер транзистора подключается к источнику ek2 через источник тока.
По абсолютной величине эти напряжения ek1 и ek2 равны между собой, по знаку – противоположны.
Основное назначение ek2 – снизить потенциал эмиттера относительно земли. Это снижение потенциала позволит подавать на вход каскада разнополяр. Сигнала (в отличии от ОЭ). Он может усиливать положительные и отрицательные сигналы. По входящим сигналам дифференциальный каскад допускает подачу сигналов от двух источников Uвх1 и Uвх2 независимо друг от друга. Второй вход при этом заземляется.
Можно подать сигнал между двумя входами (дифференциальный входящий сигнал)
Схема каскада требует применения в идеально идентичных транзисторах Т1 и Т2 (близкие по параметру)
Резисторы Rk1 и Rk2 должны быть равны; ek1 и ek2 должны быть равно по абсолютной величине.
Благодаря этой конструкции Uвх1=Uвх2=0 достигается баланс моста и напряжение снимается с диал. Моста Uвых=Uвых1-Uвых2=0
В реальном усилителе существует разброс параметров транзистора. Этот разброс по коэффициенту передачи тока, неравны токи.
Дрейф в дифференциальном каскаде много меньше чем в каскаде ОЭ.
Особенно стабильными параметрами обладает дифференциальный каскад в ингр. исполнении.
Принцип действия каскада при наличии входящего сигнала.
Рассмотрим Uвх1>Uвх2; Uвх2=0
Под воздействием сигнала по первому входу через вход цепи обоих транзисторов будет протекать входящий ток, увеличение тока базы первого транзистора и уменьшение тока базы второго транзистора.
|
|
|
При наличии входящих сигналов по первому входу ток эмиттера и коллектора первого транзистора увеличатся ток эмиттера второго транзистора будет уменьшаться, т.е. сумма токов Iэ1+Iэ2=Iэ остается постоянной.
Если Iэ2 уменьшится, то Iк2 уменьшится, то изменение тока коллектора первого и второго транзисторов вызовет изменение напряжения на сопротивлении.
Uк1 = Eк1 – Iк1Rк1 – уменьшится, т.к. Iк1 увеличится
Uк2 = Eк1 – Iк2Rк2 – увеличится
Далее рассмотрим способы подачи сигналов на выход со стор. коллектор первого транзистора является инвертируемым, а со стороны коллектора второго транзистора – неинвертируемым. Сигнал снимаемый между коллекторами транзистора называется дифференцируемым. Этот сигнал будет удвоен.
Uвых = Uк1 – Uк2 = 2∆Uк по отношению к сигналу на коллекторе.
Изменение выходного сигнала будет прекращено, если ток базы одного из транзисторов станет равен нулю, ток эмиттера будет протекать через один транзистор.
Если полярность входного сигнала изменить на противоположную или подать Uвх2>0, Uвх1=0, то процессы в схеме будут протекать аналогично но с противоположными знаками приращений.
Передаточная характеристика дифференциального каскада. Смещение нуля.
Uвых1 – инвертируемого усилителя
Uвых2 – неинвертируемого усилителя.
Кривые передаточной характеристики не проходят через 0, это объясняет неидентичность компонентов схемы дифференциального каскада. Ввиду этого в схеме им. расбаланс, характеристикой Uсм0
Uсм нуля будем называть напряжение, которое необходимо подать на вход дифференциального каскада для создания режима баланса (для создания 0 на выходе)
Uсм0 и приращение выхода 
|
|
|
