Дифференциальный каскад
Существенное уменьшение дрейфа нуля в усилителе постоянного тока достигается с помощью схемного решения, которое реализуется в дифференциальном усилительном каскаде. В основу его построения положен принцип сбалансированного моста. Известно, что баланс моста (см. рис.2.15) сохраняется как при изменении подводимого к нему напряжения, так и при изменении сопротивления резисторов, если выполняется условие
Данное свойство моста уменьшают влияние нестабильности источника питания и изменения параметров элементов схемы на процесс усиления входного сигнала. На рис.2.16 представлена схема, с помощью которой объясняется принцип работы дифференциального усилительного каскада. Схема состоит из двух частей: мостовой и источника стабильного тока, представленные в виде источника тока Iэ. В мостовой части схемы два плеча моста образуются резисторами R
Рис. 2.15. Схема четырехплечего Рис.2.16. Схема дифференциального моста усилительного каскада
При наличии в составе схемы дифференциального каскада источника стабильного тока I Особенностями дифференциального усилительного каскада являются: - использование двухполярного источника постоянного напряжения, для чего каскад имеет три клеммы питания + Е - наличие двух входов для подачи усиливаемых сигналов; - отсутствие заземления одной из выходных клемм, т.е. нагрузка оторвана от «земли» (в отличие от схемы на рис.2.2). Представляется важным определить, чем отличаются друг от друга входы дифференциального усилителя. С этой целью проводится сравнение двух вариантов подачи входного сигнала: а) входной сигнал подается на первый вход каскада (на базу транзистора Т б) входной сигнал подается на второй вход каскада (на базу транзистора Т При анализе следует иметь в виду, что в дифференциальном усилителе единая линия нагрузки, поскольку в его схеме отсутствуют конденсаторы.
Рис.2.17. Подача входного сигнала положительной полярности в дифференциальном каскаде: а - со стороны транзистора Т1, б – со стороны транзистора Т2
Пусть на базу транзистора Т I
Выходное напряжение дифференциального каскада, снимаемое с коллекторов транзисторов Т U С учетом того, что сопротивления резисторов R I U Выходное напряжение имеет положительную полярность. Рис.2.18. Положение рабочих точек транзисторов Т1 (1) и Т2 (2) на выходной характеристике при подаче входного сигнала положительной полярности: а - со стороны транзистора Т1, б – со стороны транзистора Т2 При подаче на базу транзистора Т
U Таким образом, при подаче сигнала на базу транзистора Т Случай подачи входного сигнала положительной полярности на базу транзистора Т U При подаче входного сигнала отрицательной полярности U Следовательно, при усилении происходит изменение полярности сигнала, т.е. его инверсия. В связи с различным характером усиления один вход дифференциального усилительного каскада является неинвертирующим, а второй – инвертирующим. При подаче входного сигнала на инвертирующий вход усиление сопровождается инверсией полярности. Иными словами, выходной сигнал по фазе сдвинут относительно входного сигнала на 1800. При подаче входного сигнала на неинвертирующий вход при усилении инверсия полярности отсутствует, выходной и входной сигналы синфазны.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|