diferencijalno pojačalo

Diferencijalno pojačaloDiferencijalno pojačalo

Kristijan KarićKristijan Karić

UVODUVOD Diferencijalno pojačaloDiferencijalno pojačalo je linearni elektronički sklop je linearni elektronički sklop

namijenjen pojačavanju razlike dvaju signalanamijenjen pojačavanju razlike dvaju signala

Široka primjena kao ulazni stupanj složenijih Široka primjena kao ulazni stupanj složenijih monolitnih analognih (linearnih) sklopova monolitnih analognih (linearnih) sklopova

pojačala koja pojačavaju protufazne,a prigušuju pojačala koja pojačavaju protufazne,a prigušuju istofazne signale istofazne signale

visoki stupanj simetričnosti grana pojačalavisoki stupanj simetričnosti grana pojačala

visoki faktor potiskivanjavisoki faktor potiskivanja

potencijali na izlazima pojačala :potencijali na izlazima pojačala :

naponska razlika = 0 ,pojačalo je u stanju ravnoteže

ako dovedemo istofazni signal na ulaze ako dovedemo istofazni signal na ulaze BB11 i B i B2 2 → → UUP1P1 i U i UP2P2 ostaju jednaki ostaju jednaki

ako dovedemo protufazni signali → poremeti ako dovedemo protufazni signali → poremeti se ravnoteža , dobijemo različite iznose za se ravnoteža , dobijemo različite iznose za UUP1P1 i U i UP2P2 UUCECE mora biti pozitivan i veći od U mora biti pozitivan i veći od UBEBE da bi da bi

sklop na sl.1 radio , taj uvjet je ispunjen ako sklop na sl.1 radio , taj uvjet je ispunjen ako je je ::

PB RR

RP ~ nekoliko kΩ RP ~ nekoliko kΩ iznos faktora β reda veličina 100 iznos faktora β reda veličina 100 što znači da bi RB iznosio nekoliko stotina kΩ → što znači da bi RB iznosio nekoliko stotina kΩ →

takva pojačala samo u hibridnoj a nikako u takva pojačala samo u hibridnoj a nikako u monolitnoj tehnicimonolitnoj tehnici

Dinamička svojstva Dinamička svojstva

dif.pojačalo gdje je izvor emitera simuliran dif.pojačalo gdje je izvor emitera simuliran otporom Rotporom REE spojenim na istosmjerni izvor Uspojenim na istosmjerni izvor UEEEE

a) hibridni nadomjesni sklop BJT u spoju a) hibridni nadomjesni sklop BJT u spoju zajedničkog emiterazajedničkog emitera

b) nadomjesni sklop pojačala u spoju zajedničkog b) nadomjesni sklop pojačala u spoju zajedničkog emiteraemitera

Dobijemo nadomjesnu shemuDobijemo nadomjesnu shemu ( model DP za ( model DP za rad u režimu malih signala ) rad u režimu malih signala )

Izrazi za izlazne napone Izrazi za izlazne napone UUP1P1 i U i UP2P2 kao funkcije kao funkcije

ulaznih napona ulaznih napona UUUL1 UL1 i Ui UUL2UL2

Izlazni naponi UP1 i UP2 :

Eliminiramo struje Eliminiramo struje IIb1b1 i I i Ib2b2 iz prethodnih iz prethodnih izraza :izraza :

ovdje nam ovdje nam je:je:

Izlazni napon Izlazni napon UUiziz je definiran razlikom napona je definiran razlikom napona UUP1P1 i i

UUP2P2

promatramo izlazni signal ako su ulazni signali u promatramo izlazni signal ako su ulazni signali u fazi fazi ( ( UUUL1UL1 = U = UUL2UL2 ) ) : :

Izlazni naponi su proporcionalni razlici ulaznih Izlazni naponi su proporcionalni razlici ulaznih signala , zato se koristi naziv diferencijalno signala , zato se koristi naziv diferencijalno pojačalopojačalo

u tom slučaju izlazni signal u tom slučaju izlazni signal je :je :

Na ulazne stezaljke pojačala dovodimo protufazne Na ulazne stezaljke pojačala dovodimo protufazne signale jednakih amplituda ( signale jednakih amplituda ( UUUL1UL1 = - U = - UUL2UL2 ) : ) :

U ovom slučaju je :U ovom slučaju je :

Pojačanje istofaznog signala zove se još Pojačanje istofaznog signala zove se još zajedničko pojačanjezajedničko pojačanje

Pojačanje istofaznog signala :Pojačanje istofaznog signala :

AAZ1Z1 i A i AZ2Z2 su bezdimenzione su bezdimenzione veličineveličine

Pojačanje protufaznog signalaPojačanje protufaznog signala ( ( diferencijsko diferencijsko pojačanjepojačanje ) : ) :

Faktor potiskivanja ( CMRR ): Faktor potiskivanja ( CMRR ): apsolutni iznos apsolutni iznos omjera diferencijskog i zajedničkog pojačanja :omjera diferencijskog i zajedničkog pojačanja :

Dobro diferencijsko pojačalo : što veće ADobro diferencijsko pojačalo : što veće ADD i i

što manje Ašto manje AZZ

Za visoki faktor potiskivanja,tj. da bi se po Za visoki faktor potiskivanja,tj. da bi se po svojstvima realno dif.pojačalo približilo svojstvima realno dif.pojačalo približilo idealnome ,potrebno je osigurati visoki iznos idealnome ,potrebno je osigurati visoki iznos otpora Rotpora REE

npr. CMRR je reda veličina 10npr. CMRR je reda veličina 1055 ako R ako REE → 1 MΩ i h → 1 MΩ i hieie → 10→ 1033

LiteraturaLiteratura

Elektronički sklopovi, Petar BiljanovićElektronički sklopovi, Petar Biljanović( Školska knjiga, Zagreb, 2005.god. )( Školska knjiga, Zagreb, 2005.god. )

KrajKraj