6350-2323010-10 Дифференциал переднего второго моста 43501 (4х4) схема и установка
- Установка и применение
- КамАЗ
- 43501 (4х4)
- 6350-2323010-10 Дифференциал переднего второго моста
Данные каталоги размещены на сайте исключительно в информационных целях
zoom-inzoom-outenlargeshrinkcircle-rightcircle-leftfile-text2infocart6350-2323010-20
6350-2323010-30
6350-2323010-40
6350-2323010-10
1
1
2
2
2
2
3
4
5
6
7
7
8
8
9
10
11
Перейти к списку запчастей на КамАЗ
| Позиция на иллюстрации | Заводской номер детали | Название детали | |
|---|---|---|---|
| 6350-2323010-20 | 6350-2323010-20 | Дифференциал переднего моста | |
| 6350-2323010-30 | 6350-2323010-30 | Дифференциал переднего моста | |
| 6350-2323010-40 | 6350-2323010-40 | Дифференциал переднего моста | |
| 6350-2323010-10 | 6350-2323010-10 | Дифференциал переднего моста | |
| 1 | 53212-2403054 | Сателлит дифференциала | |
| 2 | 5320-2402120-10 | Шестерня ведомая цилиндрическая заднего моста | |
| 2 | 5320-2402120-20 | Шестерня ведомая цилиндрическая | |
| 2 | 5320-2402120-30 | Шестерня ведомая цилиндрическая | |
| 2 | 5320-2402120-40 | Шестерня ведомая цилиндрическая | |
| 3 | 6350-2323018 | Чашка дифференциала правая | |
| 4 | 4310-2303019 | Чашка дифференциала левая | |
| 5 | 53205-2403050 | Шестерня полуоси | |
| 6 | 5320-2403051 | Шайба опорная | |
| 7 | 5320-2403058 | Шайба опорная | |
| 8 | 5320-2403060 | Крестовина дифференциала заднего моста | |
| 9 | 1/59777/31 | Болт М14х1,5-6gх75 | |
| 10 | 251648 | Гайка М14х1,5-6Н ОСТ 37. 001.197-75 |
|
| 11 | 45104953080602 | Кольцо внутреннее с сепаратором и роликами подшипника 7216 А |
Перейти к списку запчастей на КамАЗ
Название:
Номер:
Примечание:
31.Дифференциал. Схема измерения:
Существует 2 типа схем:
а)с изменением ЭДС:
б)с изменением сопротивления:
Диф.
схемы представ. собой электрич. цепь,
состоящую из 2-х смежных контуров, в
каждом из которых действует отдельное
напряжение Измерительные преобразователи
размещаются в ветви общей для обоих
контуров и реагирует на разность токов,
действ. в контурах . Возможны 2 режима
работы диф.схемы: 1) при неизменном
сопротивлении в обоих контурах;
изменяется либо 1 либо оба напряжения;
2) при неизменном напряжении; изменяется
сопротивление либо в 1 либо в обоих
контурах.
32.Усилители. Классиф.,назначение и основные хар-ки:
Предназначены для усиления сигналов, поступающих от датчиков и ЭВМ к исполнительным механизмам. Выходная мощность сигнала датчика Вт,а потребление исполнительным элементом – несколько кВт. Усилители можно разделить: 1)электрические; 2)магнитные; 3)гидравлические; 4) пневматические. К основным хар-кам относятся: 1) коэффициент усиления ; 2) мощность потребления; 3) быстродействие.
33.Электрические усилители:
Предназ.
для усиления слабых электрич.
сигналов
до уровня необходимого для нормального
функционирования исполнительного
устройства. Усиление слабых электр.
сигналов может происходить только
засчёт некоторого источника энергии,
т е системы питания. От источника
питания усилитель потребляет мощность
Р0,
часть её, отдаваемая нагрузке, назыв.
выходной мощностью усилителя, а часть
потребляемой мощности, рассеиваемой
в виде тепла усилительными и
вспомогательными элементами назыв.
мощностью потерь (рассеивания). Усилитель
явл. нагрузкой для источ. питания и
источ. сигнала, и потребляет из источника
сигнала мощность называемую Рвх;
для усиления электр. сигналов в электрич.
усилителях используются такие элементы
как транзисторы, интегральные микросхемы.
Наиболее широкое применение электрич.
усилителей являются усилители на базе
операционных усилителей. Они отличаются
от других типов своей универсал.,
надёжностью и высокими эксплуатац.
параметрами. Основным преимуществом
явл. то, что многие параметры не зависят
от параметра самого электр.
34. Магнитные усилители:
Простейший магнит. усилитель представ. собой 2 однофазных трансформатора с замкнутыми сердечниками из ферромагнитного материала, имеющего кривую намагничивания.
Соединим
последовательно первичные обмотки ω1
2-х однофазных трансформаторов и
подключим их к источнику переменного
напряжения. Вторичные обмотки
трансформатора ω2 соединим последов.
и встречно. Вследствие чего ЭДС
индуцируемая в этих обмотках будут
одинаковыми по величине и противоположными
по фазе. Они взаимно компенсируются,
вседствие чего ЭДС его вторичной цепи
трансформатора будет =0. Подадим
постоянный ток во вторичную обмотку
трансформатора. Этот ток создаёт
магнитное поле постоянное с напряженностью
Н
0,
которая вследствие нелинейного хар-ра
кривой намагничивания сердечника
вызывает уменьшение их динамической
магнитной проницаемости μэ
и соответственное уменьшение индуктивности
L1
первичных обмоток трансформатора.
С
уменьшение индуктивности первичных
обмоток ток I1
в этих обмотках растёт по формуле:
R-активное сопротивление первичной цепи.
С
увеличением постоянного тока величина
В
Схема дифференциального усилителя на операционном усилителе
В этом уроке мы узнаем об одной из важных схем в разработке аналоговых схем: дифференциальном усилителе. По сути, это электронный усилитель, который имеет два входа и усиливает разницу между этими двумя входами. Мы увидим работу дифференциального усилителя, рассчитаем его коэффициент усиления и CMRR, перечислим некоторые важные характеристики, а также увидим пример и приложение.
Краткое описание
Введение
Операционный усилитель представляет собой дифференциальный усилитель (его первый каскад) с другими важными характеристиками, такими как высокое входное сопротивление, низкое выходное сопротивление и т. д. Для получения дополнительной информации об операционных усилителях см. Основы операционных усилителей.
Конфигурация дифференциальной пары или дифференциального усилителя является одним из наиболее широко используемых строительных блоков в аналоговых интегральных схемах. Это входной каскад каждого операционного усилителя.
Дифференциальный усилитель или дифференциальный усилитель усиливает разницу между двумя входными сигналами. Операционный усилитель — это разностный усилитель; он имеет инвертирующий вход и неинвертирующий вход. Но коэффициент усиления по напряжению разомкнутого контура операционного усилителя слишком высок (в идеале бесконечен), чтобы его можно было использовать без обратной связи.
Итак, практический дифференциальный усилитель использует отрицательную обратную связь для управления коэффициентом усиления усилителя по напряжению.
Дифференциальный усилитель
На следующем рисунке показан простой дифференциальный усилитель с операционным усилителем. Здесь V 1 — неинвертирующее входное напряжение, V 2 — инвертирующее входное напряжение, а V OUT — выходное напряжение.
Если вы наблюдаете приведенную выше схему дифференциального усилителя, то это комбинация как инвертирующего усилителя, так и неинвертирующего усилителя. Итак, чтобы рассчитать выходное напряжение дифференциального усилителя, мы будем использовать как инвертирующий, так и неинвертирующий выходы и суммировать их вместе.
Расчет выходного напряжения
Пусть V + будет напряжением на неинвертирующей клемме, а V – будет напряжением на инвертирующей клемме указанной выше схемы дифференциального усилителя. Мы можем рассчитать значение V + , используя правило делителя потенциала.
Резисторы R 1 и R 2 образуют цепь делителя напряжения с V 1 в качестве входного напряжения и V + в качестве выходного напряжения, а это V + применяется к неинвертирующему терминалу.
Итак,
V +
= V 1 (R 2 / R 1 + R 2 )Если V + является входом неинвертирующего терминала, а G + является коэффициентом усиления неинвертирующего усилителя, то неинвертирующий выход V OUT+ определяется как:
V OUT+ 900 20 = В + Г +
Из приведенной выше схемы мы можем рассчитать неинвертирующий коэффициент усиления G + как:
G + = (R 3 + R 4 ) / R 3 = 1 + (R 4 / R 3 )
Используя значения V + и G + в уравнении V OUT+ , получаем
V OUT+ = V 1 (R 9001 9 2 / R 1 + R 2 ) (1 + (Р 4 / Р 3 ))
Поступая на инвертирующий выход V OUT– , мы должны вычислить его относительно инвертирующего входа V 
В ВЫХ– = В 2 Г –
Из приведенной выше схемы мы можем рассчитать усиление инвертирования G – как:
G – = – R 4 / R 3
Итак, В ВЫХ– определяется как:
В ВЫХ– = В 2 (– Р 4 / Р 3 )
У нас есть как V OUT+ , так и V OUT– значений. Чтобы получить окончательное значение V OUT , мы должны сложить эти значения.
В ВЫХ = В ВЫХ + + В ВЫХ–
В ВЫХ = В 1 (Р 2 / Р 1 + Р 2 ) (1 + (Р 4 / Р 3 )) – В 2 (Р 4 / Р 3 )
Это выходное напряжение дифференциального усилителя. Приведенное выше уравнение выглядит сложным. Итак, чтобы уменьшить сложность и упростить уравнение, давайте возьмем частный случай, когда R 3 = руб 1 и 4 руб = 2 руб .
Если мы применим эти значения в приведенном выше уравнении, мы получим выходное напряжение как: ) = Р 4 / Р 3 (В 1 – В 2 )
Теперь из этого уравнения видно, что дифференциальное напряжение (В 1 – В 2 ) умножается на коэффициент усиления R 2 /Р 1 . Следовательно, это дифференциальный усилитель.
Альтернативный способ расчета выходного напряжения
Давайте теперь рассчитаем выходное напряжение, определив ток на инвертирующем входе операционного усилителя. Предположим, что для дифференциального усилителя используется следующая схема. Эта схема аналогична предыдущей, за исключением того, что это частный случай R 3 = R 1 и R 4 = R 2 предыдущей схемы.
Во-первых, мы должны определить напряжение на неинвертирующем выводе (В + ). Мы уже рассчитали это в предыдущем выводе, используя правило делителя напряжения.
Значение определяется как:
V + = V 1 (R 2 / R 1 + R 2 )
Теперь, исходя из базового понимания операционного усилителя, мы можем сказать, что ток не поступает на входные клеммы операционного усилителя и не выходит из него. Итак, ток, поступающий на инвертирующую клемму I 1 совпадает с током, выходящим из клеммы I 2 .
Я 1 = Я 2
Используя это правило в качестве ссылки, мы можем применить текущий закон Кирхгофа к инвертирующему входному терминалу, и мы получим:
(V 2 – V – ) / R 1 = (V 90 176 – – В ВЫХ ) / R 2
Еще одно важное правило операционного усилителя заключается в том, что он старается поддерживать одинаковое напряжение на входных клеммах. Итак, В + = В – . Используя это правило, мы можем заменить V – в приведенном выше уравнении на ранее рассчитанное значение V + .
После замены и некоторых вычислений получаем:
V OUT = R 2 / R 1 (V 1 – V 2 )
ПРИМЕЧАНИЕ: Во всех предыдущих расчетах мы брали специальный как R 3 = R 1 и R 4 = Р 2 . На самом деле, вместо этого мы должны рассматривать соотношения, т.е.
Если используется это условие, то говорят, что сопротивления находятся в сбалансированном мосту.
Важные параметры дифференциального усилителя
Давайте теперь рассмотрим некоторые важные параметры дифференциального усилителя. Это:
- Усиление
- Синфазный вход
- Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR)
Коэффициент усиления дифференциального усилителя
Коэффициент усиления дифференциального усилителя представляет собой отношение выходного сигнала к разнице приложенных входных сигналов. Из предыдущих расчетов получаем выходное напряжение V OUT как
V OUT = R 2 / R 1 (V 1 – V 2 )
Итак, коэффициент усиления дифференциального усилителя A D равен
A D = V OUT / (V 1 – V 2 ) = R 2 / R 1
Синфазный вход
Во всех предыдущих расчетах мы исходили из условия сбалансированного моста, т.
е. R 3 / R 4 = R 1 / R 2 . Чтобы понять уникальную характеристику дифференциального усилителя или дифференциального усилителя, мы должны взглянуть на входные компоненты дифференциального режима и синфазного входа.
Вход дифференциального режима V DM и вход синфазного режима V CM задаются следующим образом:
В СМ = (В 1 + В 2 ) / 2
Переставляя два приведенных выше уравнения, получаем
V 1 = V CM + V DM / 2 и V 2 = V CM – V 9 0019 ДМ /2
Следующая схема показывает синфазные входные сигналы.
Поскольку усилитель разности усиливает только компонент разностного режима, он игнорирует компонент общего режима. Если мы свяжем входы вместе, V DM станет 0, а V CM станет ненулевым значением.
Но настоящий дифференциальный усилитель даст V OUT = 0, так как он полностью игнорирует синфазную часть входного сигнала.
Из-за этого дифференциальный усилитель часто используется на входном каскаде системы для удаления постоянного или синфазного шума со входа.
Все эти расчеты верны тогда и только тогда, когда сопротивления образуют состояние сбалансированного моста. Поскольку выход практического дифференциального усилителя зависит от отношения входных сопротивлений, если эти отношения резисторов не равны, синфазное напряжение V CM не будет полностью компенсировано. Поскольку идеально согласовать соотношения резисторов практически невозможно, вероятно, будет некоторое синфазное напряжение.
При наличии синфазного входного напряжения выходное напряжение дифференциального усилителя определяется как
V OUT = A D V DM + A C V CM
Где В DM – разность напряжений В 1 – В 2
В CM – синфазное напряжение (В 1 + В 2 ) / 2
А Д и A C — коэффициенты усиления дифференциального и синфазного режима соответственно.
Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR)
Способность дифференциального усилителя подавлять входные сигналы синфазного сигнала выражается коэффициентом подавления синфазного сигнала (CMRR). Коэффициент подавления синфазного сигнала дифференциального усилителя математически определяется как отношение коэффициента усиления дифференциального напряжения (A D ) дифференциального усилителя на усиление синфазного сигнала (A C ).
CMRR = A D / A C
В децибелах (дБ) CMRR выражается как
CMRR дБ = 20 log 10 (| A D / A C |)
Для идеального дифференциального усилителя усиление синфазного напряжения равно нулю. Следовательно, CMRR бесконечен.
Характеристики дифференциального усилителя
- Высокий коэффициент усиления дифференциального напряжения
- Низкое усиление синфазного сигнала
- Высокое входное сопротивление
- Низкое выходное сопротивление
- Высокий КОСС
- Большая пропускная способность
- Низкие напряжения смещения и токи
Дифференциальный усилитель в качестве компаратора
Схема дифференциального усилителя является очень полезной схемой операционного усилителя, поскольку ее можно сконфигурировать для «сложения» или «вычитания» входных напряжений путем соответствующего добавления дополнительных резисторов параллельно с входными резисторами.
Схема дифференциального усилителя с мостом Уитстона показана на следующем рисунке. Эта схема ведет себя как дифференциальный компаратор напряжения.
Подключив один вход к фиксированному напряжению, а другой к термистору (или светозависимому резистору), схема дифференциального усилителя определяет высокие или низкие уровни температуры (или интенсивности света), когда выходное напряжение становится линейная функция изменения активной ветви резистивной мостовой сети.
Дифференциальный усилитель с мостом Уитстона также можно использовать для определения неизвестного сопротивления в сети резистивного моста путем сравнения входных напряжений на резисторах.
Переключатель, активируемый светом, с использованием дифференциального усилителя
Схема, показанная на следующем рисунке, действует как переключатель, зависящий от света, который включает или выключает выходное реле в зависимости от интенсивности света, падающего на светозависимый переключатель.
резистор (LDR) превышает или опускается ниже предварительно установленного значения на неинвертирующем входе V 2 .
Напряжение В 2 определяется переменным резистором V R1 . Резисторы R 1 и R 2 выполняют роль сети делителя потенциала. На инвертирующий вход подается фиксированное опорное напряжение через R 1 и R 2 .
Эту же схему можно модифицировать для обнаружения колебаний температуры, просто заменив фоторезистор термистором. Поменяв местами LDR и V R1 , цепь может быть настроена на обнаружение темноты или света (или тепла или холода в случае термистора).
Пример дифференциального усилителя
Определите выходное напряжение дифференциального усилителя для входных напряжений 300 мкВ и 240 мкВ. Дифференциальный коэффициент усиления усилителя равен 5000, а значение CMRR равно
(i) 100
(ii) 10 5
Дифференциальный усилитель для данных данных представлен, как показано на рисунке.
Для CMRR = 100:
CMRR = A D / A C
100 = 5000 / А С
Итак, А С = 50
Напряжение дифференциального режима В DM
В DM = В 1 – В 2 = 300 мкВ – 240 мкВ = 60 мкВ
Синфазное напряжение В CM
В CM = (В 1 + В 2 ) / 2 = 540 мкВ / 2 = 270 мкВ
Выходное напряжение В OUT
В OUT = A D В DM + A C В CM
= 5000 x 60 мкВ + 50 x 270 мкВ
В ВЫХОД = 313500 мкВ = 313,500 мВ
Для CMRR = 10 5 :
A C = A D / CMRR = 5000 / 10 5 = 0 0,05
В ВЫХ = А D В DM + А С В CM = 5000 x 60 мкВ + 0,05 x 270 мкВ
В ВЫХОД = 300013,5 мкВ = 300,0135 мВ
ПРИМЕЧАНИЕ.
Для идеального разностного усилителя или дифференциального усилителя A C равно 0. Таким образом, на выходе будет только A D V DM , что приводит к V OUT = 5000 x 60 мкВ = 300 мВ.
Обзор дифференциального усилителя
- Дифференциальный усилитель, также известный как дифференциальный усилитель, представляет собой очень полезную конфигурацию операционного усилителя, которая усиливает разницу между входными напряжениями.
- Дифференциальный усилитель представляет собой комбинацию инвертирующих и неинвертирующих усилителей. Он использует соединение с отрицательной обратной связью для управления усилением дифференциального напряжения.
- Дифференциальное усиление по напряжению усилителя зависит от соотношения входных сопротивлений. Поэтому, тщательно выбирая входные сопротивления, можно точно контролировать коэффициент усиления дифференциального усилителя.
- Синфазное усиление идеального дифференциального усилителя равно нулю.
Но из-за несоответствия практических номиналов резисторов будет очень маленькое синфазное напряжение и конечное синфазное усиление. - Соответствующим образом изменив соединения резисторов на входных клеммах, разностный усилитель может складывать, вычитать и сравнивать уровни приложенного входного напряжения.
Но из-за несоответствия практических номиналов резисторов будет очень маленькое синфазное напряжение и конечное синфазное усиление. Что такое дифференциальный усилитель?
Изменено:
Статьи категории
Содержание
Что такое дифференциальный усилитель
Дифференциальный усилитель является одной из важных схем в аналоговых системах и схемах. . Это электронный усилитель, который имеет два входа и усиливает разность напряжений между этими входами. В основном существует два типа дифференциальных усилителей; те, которые сделаны с использованием операционных усилителей, и те, которые сделаны с использованием транзисторов (BJT или FET). Среди них обычно используемый дифференциальный усилитель — это усилитель, сделанный с использованием операционных усилителей, потому что они соответствующим образом сконфигурированы, чтобы получить очень практичный дифференциальный усилитель.
Работа дифференциального усилителя
В дифференциальном усилителе, изготовленном с использованием биполярных транзисторов, входные сигналы (V1 и V2) подаются на базовые клеммы транзисторов, а выходные сигналы собираются с коллекторных клемм транзисторов.
Дифференциальный усилитель, построенный с использованием BJTРассматривая дифференциальный усилитель, построенный с использованием BJT, если входное напряжение V1 на транзисторе Q1 является синусоидальным, то по мере увеличения V1 транзистор Q1 начинает проводить, что приводит к большому току коллектора в Q1, увеличивая напряжение падение на Rc1, вызывающее уменьшение выходного напряжения V01. Из-за того же эффекта увеличивается даже IE1, что увеличивает ток с общим эмиттером (IE1), что приводит к увеличению падения напряжения на эмиттерном резисторе (RE).
Таким образом, это показывает, что эмиттерные выводы двух транзисторов Q1 и Q2 перемещаются к положительному, что, в свою очередь, указывает на более отрицательный вывод базы транзистора Q2.
Описанный выше процесс приводит к уменьшению тока коллектора (IC2) в транзисторе Q2, что уменьшает падение напряжения на оконечном резисторе коллектора (RC2) транзистора Q2 и увеличивает выходное напряжение. Следовательно, данное свидетельство подтверждает вывод о том, что колебания входного синусоидального сигнала транзистора Q2 отражаются так же через коллектор транзистора и проявляются с разностью фаз 180 градусов через коллектор транзистора Q1. Процедуру дифференциального усиления можно понять, наблюдая за выходами коллекторов двух транзисторов Q1 и Q2. Существуют в основном четыре конфигурации дифференциальных усилителей. Они следующие;
- Несимметричный выход с одним входом
- Балансный выход с одним входом
- Несимметричный выход с двумя входами
- Балансный выход с двумя входами
Дифференциальный усилитель с операционным усилителем представляет собой комбинацию инвертирующих и неинвертирующих усилителей.
Когда неинвертирующий вывод подключен к земле, схема работает как инвертирующий усилитель, тогда сигнал входного напряжения V1 усиливается с коэффициентом усиления -(Rf/R1). Когда входной терминал подключен к земле, схемы работают как неинвертирующий усилитель.
Входное напряжение V2 потенциально делится между резисторами R2 и R3, чтобы получить VR3, а затем VR3 усиливается (Rf+R1)/R1.
При V2 = 0,
При V1 = 0,
Если входные сопротивления R1 = R2 и Rf = R3, то V02 = [Rf/R1] * V2
Когда оба входные сигналы V1 и V2 присутствуют, выходное напряжение равно,
V0 = V02 + V01 = -V1 * (Rf + R1) / R1 + (Rf / R1) * V2
V0 = -(Rf / Rf) * [V1 – V2]
Дифференциальное усиление (AD) – это усиление, полученное в выходном сигнале по отношению к разности входного сигнала (V1 – V2). Следовательно, мы можем сделать вывод, что коэффициент усиления (AD) схемы дифференциального усилителя, выполненной с использованием операционного усилителя, равен -(Rf/R1).
Коэффициент усиления дифференциального усилителя
Выход идеального дифференциального усилителя обозначается следующим образом:
V0 = AD * [(VIN+) – (VIN-)]
Где AD — коэффициент усиления дифференциального усилителя, а VIN+ и -VIN- равны входные напряжения.
Но в практических условиях дифференциальное усиление обозначается следующим образом:
V0 = AD * [(VIN+) – (VIN-)] + AC * [(VIN+) + (VIN-)]/2
Где AC синфазное усиление усилителя.
Входное сопротивление
Проблема, возникающая при выборе резисторов разностного усилителя как R1 = R2 и Rf = R3, заключается в том, что входные сопротивления инвертирующего усилителя и неинвертирующего усилителя не равны.
Эта разница входных сопротивлений приводит к тому, что один из входных сигналов усиливается сильнее, чем другой. Выходное уравнение дифференциального усилителя V0 можно получить, сделав отношение R3/R2 таким же, как Rf/R1, вместо R1 = R2 и Rf = R3.
Если сопротивления источника сигнала меньше, чем входные сопротивления, разница входных сопротивлений не вызовет серьезных проблем.
Также обычно желательно иметь R1 = R2 и Rf = R3, что уменьшит входные напряжения смещения.
Синфазный вход
Дифференциальный усилитель усиливает разницу между двумя входными напряжениями. Следовательно, в идеальных условиях синфазный вход VCM будет компенсирован, поскольку входные напряжения равны (V1 + VCM) и (V2 + VCM).
В практических условиях выход зависит от соотношения входных сопротивлений. Когда эти отношения резисторов не равны, одно входное напряжение усиливается на значительную величину, чем другое входное напряжение. Следовательно, синфазное напряжение VCM не будет полностью отменено. Поскольку идеально согласовать соотношения резисторов практически сложно, наличие синфазного выходного напряжения неизбежно в практических сценариях.
Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR)
Коэффициент подавления синфазного сигнала — это способность дифференциального усилителя подавлять входные сигналы синфазного сигнала. Математически это можно выразить как отношение коэффициента усиления по дифференциальному напряжению дифференциального усилителя к коэффициенту его синфазного сигнала.
Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) = | АД / АС |
При рассмотрении идеального усилителя коэффициент усиления по напряжению в синфазном режиме дифференциального усилителя равен нулю, а CMRR бесконечен. Но в реальных имплантациях это не так и имеет конечное значение.
Характеристики дифференциального усилителя
Дифференциальные входные сигналы приводят к изменениям выходных токов и напряжений, тогда как синфазный входной сигнал не приводит к каким-либо изменениям выходного тока/напряжения. Вышеупомянутые характеристики дифференциальной пары показаны на диаграмме ниже.
Входные-выходные характеристики дифференциального усилителяУравнение дифференциального усилителя
В соответствии с приведенной выше диаграммой уравнение дифференциального усилителя может быть выражено следующим образом:
V0 = -(R3 / R1) * [V1 – V2]
Если все резисторы имеют одинаковые номиналы резисторов, схема станет дифференциальным усилителем с единичным коэффициентом усиления.
Тогда коэффициент усиления по напряжению будет ровно единице или единице. Следовательно, выражение выходного напряжения будет следующим:
V0 = -[V1 – V2]
Применение дифференциальных усилителей
Дифференциальные усилители используются в схемах, которые поддерживают последовательную отрицательную обратную связь, тогда как один вход используется для обратной связи, а другой – для входной сигнал. Другое общее применение дифференциального усилителя — его можно использовать в качестве схемы регулировки громкости. Мы можем наблюдать эти схемы в основном в контроллерах двигателей или сервоприводов, а также в приложениях для усиления сигналов.
Полностью дифференциальный усилитель
Полностью дифференциальный усилитель, также известный как FDA, представляет собой электронный усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления и связью по постоянному току, имеющий дифференциальные входы и дифференциальные выходы. При обычном использовании выход полностью дифференциального усилителя управляется двумя цепями обратной связи, которые, поскольку коэффициент усиления усилителя равен коэффициенту усиления, почти полностью определяют выходное напряжение для любого заданного входа.
Полностью дифференциальные усилители имеют специальное применение как часть интегральной схемы со смешанными сигналами, поскольку они могут подавлять синфазные помехи, такие как помехи источника питания.
Полностью дифференциальный усилитель используется во многих современных высокоточных аналого-цифровых преобразователях для преобразования аналогового сигнала в форму, более подходящую для подачи в аналого-цифровой преобразователь.
Реальные полностью дифференциальные усилители имеют ограничения, такие как несовершенства постоянного тока, несовершенства переменного тока, нелинейные несовершенства и соображения мощности.
Дифференциальный усилитель BJT
Как показано на схеме, V1 и V2 — это два входа, а V01 и V02 — выходы для дифференциального усилителя, построенного с использованием BJT. Эмиттеры двух транзисторов подключены к общему эмиттерному резистору RE, поэтому на два выхода влияет общий эмиттер VCC, а VEE подает напряжение на схему.
Эта схема также безошибочно работает при однократном питании. Работа этого усилителя кратко описана в начале статьи.
Несимметричный дифференциальный усилитель
Несимметричный дифференциальный усилительНесимметричные дифференциальные усилители могут быть изготовлены, когда выходное напряжение снимается с точки подключения C. Этот выходной сигнал в один раз меньше, чем выходной сигнал обычный дифференциальный усилитель. Когда происходит увеличение входных напряжений, на обоих концах коллекторные напряжения уменьшаются, поэтому синфазный сигнал не может быть подавлен, когда сигнал закончился на выходе. Но увеличение сопротивления эмиттера увеличит отрицательную обратную связь с синфазными сигналами, а также подавление выходного сигнала.
Дифференциальный усилитель в качестве компаратора
Схема дифференциального усилителя также может использоваться в качестве схемы компаратора, поскольку ее можно настроить на сложение или вычитание входных напряжений путем подходящего добавления дополнительных резисторов параллельно с входными резисторами.
Дифференциальный усилитель с мостом Уитстона и дифференциальный усилитель, активируемый светом, являются одними из примеров этого.
Дифференциальный усилитель по мосту Уитстона
На рисунке ниже показана схема дифференциального усилителя по мосту Уитстона. Эта схема ведет себя как компаратор дифференциального напряжения, как обсуждалось ранее.
Дифференциальный усилитель моста УитстонаСхема дифференциального усилителя может обнаруживать высокие или низкие уровни температуры (или интенсивности света), поскольку выходное напряжение становится линейной функцией изменений в активной ветви сети резистивного моста, путем подключения одного входа к фиксированное напряжение и другой вход для термистора или светозависимого резистора.
Еще одно применение мостового дифференциального усилителя Уитстона — определение значений сопротивления неизвестных резисторов в резистивной гребенчатой сети. Это можно сделать, сравнив входные напряжения на резисторах в резистивной гребневой сети.