Дифференциальный каскад на транзисторах

June 26, 2010 by admin Комментировать »

Значительно улучшает схему использование двух одинаковых транзисторов в паре, соединенных эмиттерами — т. н. дифференциальный каскад (см. рис. 6.9). Дифференциальные каскады в силу их удобства широко применяли еще в эпоху недоступности микросхем (в том числе даже и в ламповые вре­мена), но теперь их отдельно почти не используют, кроме некоторых облас­тей, таких, как звукотехника. Они являются основой операционных усилите­лей, которые имеет смысл рассматривать как единое целое. Тем не менее, понимание принципов работы дифференциального каскада необходимо, и мы рассмотрим его. вкратце, а потом (в главе 8) построим на его основе простей­ший звуковой усилитель.

clip_image002

Дифференциальный каскад, как он показан на рис. 6.9, предполагает два раз­дельных одинаковых питания (плюс и минус) относительно «земли», но для самого каскада это не более, чем условность — питание всего каскада можно рассматривать, как однополярное (и равное в данном случае 10 + 10 = 20 В), просто входной сигнал должен находиться где-то посередине между пита­ниями. Ради удобства проектирования схем источник входного напряжения всегда привязывают к «земле», потенциал которой находится посередине между потенциалами источников питания самого каскада, то есть общее пи­тание рассматривают, как разделенное на два— положительное и отрица­тельное. Относительно этой же «земли» мы будем также отсчитывать выход­ные напряжения t/euxi и 2Лыхг-

Рис. 6.9. Дифференциальный каскад на биполярных транзисторах

Так как мы знаем, что база и эмиттер транзистора всегда привязаны друг к другу, то в этой схеме обе базы в рабочем режиме всегда будут иметь одина­ковый потенциал. Поэтому, если на них подавать один и тот же сигнал (базо­вые резисторы на рис. 6.9 не показаны), то ничего происходить не будет — току течь некуда, так как все под одним и тем же напряжением. Вся конст­рукция из двух транзисторов будет смещаться относительно «земли» в соот­ветствии с поданным сигналом, а на выходах ничего и не шелохнется — это легко проверить. Такой сигнал называют синфазным.

Иное дело, если сигналы на входах различаются — они будут усиливаться. Такой сигнал называют дифференциальным. Это основное свойство диффе­ренциального усилителя, которое позволяет выделять небольшой сигнал на фоне довольно большой помехи. Помеха одинаково — синфазно — действу­ет на оба входа, а полезный сигнал усиливается.

Мы не будем здесь подробно разбирать работу этой схемы, только укажем некоторые ее особенности:

? входное сопротивление дифференциального каскада равно входному со­противлению каскада с общим коллектором;

? усиление по напряжению (дифференциальному) составляет 100 и более раз. Если вы хотите получить точно определенный коэффициент усиле­ния, в каждый из эмиттеров нужно ввести по одинаковому резистору — тогда Кус будет определяться, как для каскада на рис. 6.7. Но обычно в таком режиме дифференциальный усилитель не используют— их ис­пользуют в системах с общей обратной связью, которая и задает необхо­димый коэффициент усиления;

? выходы строго симметричны;

? резистор Rк если не используется f/выхь вообще можно исключить — или наоборот, смотря какой выход (прямой или инверсный) использо­вать.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты