Подавление помех с помощью дифференциального усилителя

January 19, 2012 by admin Комментировать »

До сих пор мы делали упор на том свойстве дифференциального усилителя, которое позволяет минимизировать дрейф по постоянному току. Мы видели, что это свойство является следствием того, что усиливается только разность потенциалов на входах усилителя, а любой сигнал, общий для обоих входов, ослабляется. Это подавление синфазного сигнала может быть очень полезным для ослабления фона и помех, которые наводятся на соединительных проводах между источником сигнала и усилителем.

Один из примеров — это электрокардиограф (э.к.г.), применяемый в медицине для регистрации электрических импульсов, возникающих при работе сердца. Чтобы уловить эти импульсы, требуется разместить электроды на теле пациента.

Но любой, кому довелось когда-либо коснуться пальцем входа аудиоуси- лителя или осциллографа, знает, что на теле человека наводятся 50-герцный переменный сигнал от сети, а также разного рода помехи от бытовых электрических приборов. Вот почему следует ожидать, что совсем маленькие сигналы, идущие от сердца, величиной всего лишь в несколько милливольт, утонули бы в этом фоне и наведенных помехах. Дифференциальный усилитель позволяет решить эту проблему.

На рис. 8.13 схематически показано, как можно применять дифференциальный усилитель в подобного рода случаях. Разность потенциалов между двумя электродами представляет собой полезный сигнал, а большой по величине фон действует на обоих электродах и потому является синфазным сигналом. Дифференциальный усилитель усиливает полезный сигнал и ослабляет фон, который наводится на теле, а также на соединительных проводах.

Дифференциальные усилители, специально предназначенные для медицинских целей, называют физиологическими усилителями; у них большое входное сопротивление по обоим входам и хорошее ослабление синфазного сигнала.

Существует множество других применений дифференциального усилителя, главным образом в тех случаях, когда нежелательные помехи наводятся на соединительных проводах. Эта проблема часто бывает острой при наличии промышленных помех, когда чувствительные электронные измерительные приборы должны работать по соседству с мощными электрическими механизмами, такими как подъемный кран, от которых могут приходить огромные по величине помехи. У многих осциллографов имеется симметричный вход, который в подобного рода обстоятельствах может оказаться

Рис. 8.13. Применение дифференциального усилителя в физиологии.

исключительно ценным. Обычно на практике нужный сигнал подают между одним входным гнездом и землей, а ко второму входному гнезду подключают свободный соединительный провод. Этим обеспечивается наличие наведенных помех на обоих входах в качестве синфазного сигнала, который подавляется, тогда как желаемый сигнал усиливается, будучи разностным сигналом на симметричном входе.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

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