Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?

Что представляет собой редуктор в автомобиле? Ответ на этот вопрос дать могут не все, даже заядлые автомобилисты. В большинстве случаев покупая автомобиль, пользователи не уделяют внимание каким-то ключевым аспектам. Они лишь придерживают принципа: заправить, обслужить, ездить, отдавать в сервис на ремонт. Итак, давайте разберемся, в чем назначение и что такое редуктор в автомобиле!

Редуктором называется один из узлов трансмиссии, который используется для снижения крутящего момента, получаемого с коленвала. Далее редуктор передает крутящий момент другим узлам трансмиссии, то есть межосевой дифференциал.

Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?

Такой вопрос часто задается автомобилистами, поэтому следует провести четкую грань между этими двумя узлами. Дифференциал используется для распределения приходящего крутящего момента между осями, а редуктор – для повышения/понижения крутящего момента.

Существуют следующие виды редукторов:

• Передний редуктор – в переднм мосту.
  
• Задний редуктор – в заднем мосту.
  

Передний редуктор используется в переднеприводных автомобилях, задний – заднеприводных. При этом передний редуктор в автомобиле интегрируется в КПП, а второй – заднюю ось. Исключением являются полноприводные транспортные средства, располагающие одновременно двумя редукторами. В последнем случае узлы трансмиссии сообщаются между собой карданом.

Устройство автомобильного редуктора

Для ознакомления следует рассмотреть основные составляющие данного узла трансмиссии.
Редуктор автомобильный включает в себя:

• Корпус – изготовляется из стали высокой прочности и ряда легких сплавов. Он используется для защиты межосевого дифференциала от избыточных внешних воздействий.
  
• Крепления – они обеспечивают прочную связь корпуса к основанию, уплотнителями выступают сальники. Последние, не допускают утечек трансмиссионной жидкости, обеспечивающей функционирование дифференциала и шестерней.
  
• Ведущая шестерня – сообщается с вторичным валом КПП, передавая крутящий момент ведомой шестерне.
  
• Ведомая шестерня – после принятия крутящего момента передает его межосевому дифференциалу.
  

Следует отметить, что ведомая шестерня обладает большими габаритами и большим числом зубцов, поскольку она призвана для приема чрезмерно высокого крутящего момента от ведущей.

Межосевой дифференциал

Например, автомобиль повернул – внешнее колесо получило больший крутящий момент, внутреннее – меньший. При этом ведущая ось работает вся — оба колеса на оси работают вместе, с чем долго не могли справиться автопроизводителя порядка 80-ти лет назад.
Вот для чего принято использовать дифференциал в автомобилях:

• Корпус и сальники – применяется с целью обеспечения устойчивости шестерней к повреждениям.
  
• Шестерни – сателлиты – чаще всего в структуре их три и две из них располагаются они параллельно по отношению друг к другу, а третья – перпендикулярно. Перпендикулярную шестерню сообщается с ведомой. Сателлиты необходимы для передачи крутящего момента с ведомой шестерни на шестерни полуосей.
  
• Шестерни полуосей (колесные) – передача крутящего момента на валы колесных осей.
  
• Подшипники – отвечают за вращение валов колес и уменьшение трения между составными элементами.
  

Редукторные передачи

Данная группа составляющих различается по принципу соединения зубцов ведущей и ведомой шестерен. Благодаря использованию различных вариаций, выделяют четыре группы редукторных передач в автомобилях:

• Коническая – конические шестерни в числе двух штук располагаются перпендикулярно друг другу. Эта схема используется в задне- и полноприводных автомобилях.
  
• Цилиндрическая – две цилиндрические шестерни сообщаются между собой параллельно. Эта схема используется в переднеприводных автомобилях.
  
• Гипоидная – шестерни располагаются по отношению друг к другу под углом 45 градусов. Эта схема используется в задне и полноприводных автомобилях.
  
• Червяная – сообщающиеся один винт с червячной ведомой шестерней.
  

Чем выделяется редуктор в машине?

Каждый редуктор автомобиля обладает присущими характеристиками, основной из которых является – передаточное число, которое отражает отношение между угловой скоростью ведущего/ведомого валов. Высокий показатель передаточного числа характерен для грузовых автомобилей, низкий показатель – для легковых.

Следует отметить, что в легковых автомобилях вес редуктора заметно ниже, благодаря чему они развивают большие скорости. Индекс передаточных чисел определяется числом зацепок ведомой шестерни с ведущей за один оборот. Например, если индекс составляет 4.8, значит за единственный полный оборот ведущей шестерни, ведомая производит сцепку 4 целых и 0,8 раза.

С какими трудностями можно столкнуться?

Чаще всего, слабым местом автомобильного редуктора являются рабочие комплектующие, то есть те, которые подвержены значительному износу. Основной причиной являются повышенные нагрузки и длительное масляное голодание. Последний фактор связан с дефицитом или полным отсутствием трансмиссионной жидкости.

Как решить проблему поломки автомобильного редуктора

Поскольку мы разобрались, для чего необходим редуктор в автомобиле и изучили основные поломки, следует изучить способы решения возникших проблем. Чтобы редуктор не вышел неожиданно из строя, необходимо соблюдать технологический регламент обслуживания транспортного средства и не забывать о замене трансмиссионной жидкости через каждые 100 000 км пробега.

Вторым вариантом, когда потребуется провести срочную замену трансмиссионной жидкости, является вынужденная замена сальников. Такой вариант также приветствуется автомобильными пользователями.

Если вы обнаружили в работе трансмиссии автомобиля какие-то неполадки, указывающие на сбой в работе редуктора в автомобиле, незамедлительно обратитесь в автомобильный сервис для полноценной диагностики. Это позволит избежать непредвиденных трат и заметно сократить стоимость ремонта и обслуживания.

Источник

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Ключевые теги: устройство автомобиля, редуктор

Кинематические схемы шестеренных дифференциалов.

Работа дифференциала при движении автомобиля. Распределение моментов

Машиностроение \ Конструкция, расчет и потребительские свойства изделий

Страницы работы

17 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Дифференциал Механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами и ведущими мостами автомобиля, называется дифференциалом. Дифференциал служит для обеспечения ведущим колесам разной скорости вращения при движении автомобиля по неровным дорогам и на поворотах. Разная скорость вращения ведущим колесам, проходящим разный путь на поворотах и неровных дорогах, необходима для их качения без скольжения и буксования. В противном случае повысится сопротивление движению автомобиля, увеличатся расход топлива и износ шин.

В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы дифференциалов (рис. ).

Дифференциал, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами автомобиля, называется межколесным. Дифференциал, который распределяет крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля, называется межосевым. На большинстве автомобилей применяются конические дифференциалы, симметричные и малого трения.

Симметричный дифференциал распределяет поровну крутящий момент. Его передаточное число равно единице (uд=1), т. е, полуосевые шестерни 3 и 4 (рис., а, б) имеют одинаковые диаметры и равное число зубьев. Симметричные дифференциалы применяются на автомобилях обычно в качестве межколесных и реже — межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент поровну между ведущими мостами. Симметричные дифференциалы применяются на автомобилях обычно в качестве межколесных и реже — межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент поровну между ведущими мостами.

Кинематические схемы шестеренных дифференциалов а, б — симметричных; в, г — несимметричных; 1 — корпус; 2 — сателлит; 3, 4 – шестерни

Несимметричный дифференциал (рис. в,г) распределяет не поровну крутящий момент. Его передаточное число не равно единице, но постоянно (uд≠1=const), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 имеют неодинаковые диаметры и разное число зубьев. Несимметричные дифференциалы применяют, как правило, в качестве межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент пропорционально нагрузкам, приходящимся на ведущие мосты.

Межколесный конический симметричный дифференциал (см., а) состоит из корпуса 1, сателлитов 2, полуосевых шестерен 3 и 4, которые соединены полуосями с ведущими колесами автомобиля. Дифференциал легкового автомобиля имеет два свободно вращающихся сателлита, установленных на оси, закрепленной в корпусе дифференциала, а у грузового автомобиля — четыре сателлита, размещенных на шипах крестовины, также закрепленной в корпусе дифференциала.

Работу дифференциала при движении автомобиля поясняет рисунок. При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге (рис., а) ведущие колеса одного моста проходят одинаковые пути, встречают одинаковое сопротивление движению и вращаются с одной и той же скоростью.

При этом корпус дифференциала, сателлиты и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. В этом случае сателлиты 3 не вращаются вокруг своих осей, заклинивают полуосевые шестерни 4 и на оба ведущих колеса передаются одинаковые крутящие моменты.

Работа дифференциала при движении автомобиля: а — по прямой; б — на повороте; 1, 4 — шестерни; 2 — корпус; 3 — сателлит; 5 – полуось

При повороте автомобиля (рис., б) внутреннее по отношению к центру поворота колесо встречает большее

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

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 неинвертирующем выводе, а V _– будет напряжением на инвертирующем выводе 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+ = 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 )9}

Использование значений V ₊ и G ₊ В уравнении V _{OUT +} , мы получаем

V _{OUT +} = V ₁ (R ₂ / R ₁ + R ₂ ) (1 + (Р ₄ / Р ₃ ))

Поступая на инвертирующий выход V _OUT– , мы должны вычислить его относительно инвертирующего входа V ₂ и усиление инвертирования G _–.

 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–

V _OUT = V ₁ (R ₂ / R ₁ + R ₂ ) (1 + (R ₄ / R ₃ )) — V ₂ (R _{/ R ))) — V 2 (R / R ))))) — V 2 (R / R )))))))) 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 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 ни на входы, ни на входы операционного усилителя. 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 = (V6 – – В _ВЫХ ) / Р 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 20

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 v _DM является разностным напряжением V ₁ — V ₂

V _CM — это напряжение общего режима (V ₁ + V ₂ ) / 2

A _D 2020202 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 «суммирования» или «вычитания» входных напряжений путем подходящего 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 цепи 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 светочувствительный 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 = 0,05

 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 30 мкВ. 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.

Дифференциальные усилители — Усилители — Основы электроники

Усилители

Дифференциальный усилитель — это усилитель, который может иметь два входных сигнала и два выходных сигнала. Такое расположение означает, что дифференциальный усилитель можно использовать различными способами. Дифференциальный усилитель может усиливать разница между двумя входными сигналами. Дифференциальный усилитель также «погасить» общие сигналы на двух входах.

Типовая схема дифференциального усилителя

На рисунке ниже представлена ​​принципиальная схема типичного дифференциального усилителя. Обратите внимание, что есть два входа и два выхода. Эта схема требует два биполярных транзистора для обеспечения двух входов и двух выходов. Если вы смотрите на один вход и транзистор, с которым он связан, вы увидите, что каждый транзистор является усилителем с общим эмиттером для этого входа (введите один и Q ₁ ; введите два и Q ₂ ). R ₁ вырабатывает сигнал при вход один для Q ₁ и R ₅ развивает сигнал на входе два для Q ₂ . R ₃ эмиттерный резистор для Q ₁ и Q ₂ . Уведомление что R ₃ НЕ обходится. Это означает, что при появлении сигнала на входе один влияет на ток через Q ₁ , этот сигнал разработан R ₃ . (ток через Q ₁ должен протекать через R ₃ ; как это при изменении тока изменяется напряжение, развиваемое на R ₃ .) Когда сигнал вырабатывается R ₃ , он применяется к эмиттеру Q ₂ . Точно так же сигналы на вход два воздействуют током Q ₂ , вырабатываются к R ₃ , и войлочные на эмиттере Q ₁ . R ₂ вырабатывает сигнал для первого выхода, а R ₄ вырабатывает сигнал для второго выхода.

Дифференциальный усилитель.

Несмотря на то, что эта схема рассчитана на два входа и два выхода, она не обязательно использовать оба входа и оба выхода. (Помните, дифференциал усилитель был определен как имеющий два возможных входа и два возможных выхода.) Дифференциальный усилитель может быть подключен как с одним входом, так и с одним выходом. устройство; одновходовое, дифференциально-выходное устройство; или дифференциальный вход, дифференциально-выходное устройство.

Дифференциальный усилитель с одним входом и одним выходом

На рисунке ниже показан дифференциальный усилитель с одним входом (база Q ₁ ) и один выход (коллектор Q ₂ ). Второй вход (база Q ₂ ) заземлен, а второй выход (коллектор Q ₁ ) не используется.

Дифференциальный усилитель с одним входом и одним выходом.

Когда входной сигнал развивался на R ₁ идет плюс, ток через Q ₁ увеличивается. Этот повышенный ток вызывает положительное сигнал вверху R ₃ . Этот сигнал ощущается на эмиттере из Q ₂ . Поскольку основание Q ₂ заземлено, ток через Q ₂ уменьшается при положительном переходе сигнал на эмиттер. Этот уменьшенный ток вызывает меньшее падение напряжения на Р ₄ . Следовательно, напряжение на дне Ч ₄ возрастает и на выходе чувствуется положительный сигнал.

Когда входной сигнал, развиваемый R ₁ , становится отрицательным, ток через Q ₁ убыль. Этот уменьшенный ток вызывает отрицательное сигнал вверху R ₃ . Этот сигнал ощущается на эмиттер Q ₂ . Когда излучатель Q ₂ идет отрицательный, ток через Q ₂ увеличивается. Это увеличило ток вызывает большее падение напряжения на R ₄ . Следовательно, напряжение на дне R ₄ падает и отрицательно- на выходе чувствуется идущий сигнал.

Этот дифференциальный усилитель с одним входом и одним выходом очень похож на однотранзисторный усилитель для входных и выходных сигналов. Такое использование дифференциального усилителя действительно обеспечивает усиление сигналов переменного или постоянного тока, но не использует все преимущества Характеристики дифференциального усилителя.

Один вход, дифференциальный выход, дифференциальный усилитель

На рисунке ниже показан дифференциальный усилитель с одним входом (база Q ₁ ) и два выхода (коллекторы Q ₁ и Q ₂ ). Один выход находится в фазе с входной сигнал, а другой выход 180 градусов не совпадает по фазе с входным сигналом. Выходы являются дифференциальными выходами.

Дифференциальный усилитель с одним входом и дифференциальным выходом.

Работа этой схемы такая же, как и для схемы с одним входом и одним выходом. только что описанный дифференциальный усилитель. Однако получается другой выход снизу R ₂ . Когда входной сигнал становится положительным, таким образом вызывая увеличение тока через Q ₁ , R ₂ имеет большее падение напряжения. Выходной сигнал внизу R ₂ поэтому идет отрицательный. Отрицательный вход сигнал уменьшит ток и изменит полярность обоих выходных сигналов.

Теперь вы видите, как дифференциальный усилитель может создавать два усиленных, дифференциальные выходные сигналы от одиночного входного сигнала. Еще один момент интерес к этой конфигурации заключается в том, что если комбинированный выход сигнал берется между выходами номер один и два, этот единственный выход будет быть в два раза больше амплитуды отдельных выходов. Другими словами, вы можете удвоить усиление дифференциального усилителя (одиночный выход) на получение выходного сигнала между двумя выходными клеммами. Этот единственный выход сигнал будет в фазе с входным сигналом. Это показано фантомом сигнал выше R ₅ (фантомный резистор, подключенный между выходы номер один и два будут использоваться для разработки этого сигнала).

Дифференциальный вход, дифференциальный выход, дифференциальный усилитель

Когда дифференциальный усилитель подключен к дифференциальному входу и дифференциальный выход, используется весь потенциал схемы. Рисунок ниже показан дифференциальный усилитель с такой конфигурацией (дифференциальный вход, дифференциальный выход).

Дифференциальный усилитель с дифференциальным входом и дифференциальным выходом.

Обычно в этой конфигурации используются два входных сигнала, которые разнесены на 180 градусов. фазы. Это приводит к тому, что разностный (дифференциальный) сигнал становится в два раза больше. как один вход. (Это так же, как два входа, разностный усилитель с одним выходом и входными сигналами на 180 градусов не в фазе.)

Выход номер один — это сигнал, который находится в фазе с входом номер два, и выход номер два — это сигнал, который находится в фазе с входом номер один. амплитуда каждого выходного сигнала — это входной сигнал, умноженный на усиление усилителя.