13.7. Диференціальний підсилювач
Диференціальний підсилювач утворений двома симетрично включеними резистивними підсилювачами з загальним емітерним ланцюгом (мал. 13.12). Підсилювач має два входи, А, Б, і два виходи, У, Г. Джерело вхідного сигналу можна підключати або між входами А и Б (ізолювавши обоє полюса джерела сигналу від корпуса), або між кожним із входів і корпусом, або між одним із входів і корпусом, з'єднавши при цьому з корпусом інший вхід. Вихідна напруга сигналу може зніматися з виходів В и Г чи з кожного з них щодо корпуса.
Якщо джерело сигналу підключене між входами А и Б, то на бази транзисторів VT1 і VT2 надходять рівні за рівнем, але протифазні сигнали. Струми транзисторів будуть також протифазними і, проходячи по загальному в ланцюзі эмиттеров резистору R6, створять на ньому сигнали, майже рівні по величині і співпадаючі по фазі із сигналами на базах (як у емітерних повторювачів). На колекторних виходах утворяться посилені сигнали, протилежні по фазі вхідним.
При повній ідентичності параметрів елементів пліч диференціального підсилювача, створені струмами транзисторів на резисторі R6 емітерні напруги взаємно компенсуються.
Колекторні вихідні напруги будуть рівні, але противо-фазны Ик\=-U'к2, отже, різниця потенціалів між виходами В и Г ^/д/-= Uv.\ —(— U^) =2[7до, тобто напруга подвоюється.
Також подвоєним напруга між цими виходами буде і тоді, коли вхід одного з транзисторів, наприклад вхід Б, через конденсатор З буде з'єднаний з корпусом, а сигнал буде подаватися на вхід А. При цьому транзистор VT1 включений за схемою з загальним емітером, а VT2 — із загальною базою.
Створене струмом транзистора VT1 на резисторі R6 напруга збігається по фазі з вхідним сигналом (емітерний повторювач), а на колекторному виході У воно протилежно по фазі. Для транзистора VT2 напруга на R6 є вхідною, та його фаза на виході Г не міняється (каскад із загальною базою).
Рис. 13.12. Диференціальний підсилювач |
Рис. 13.13. Диференціальний підсилювач мікросхеми УП174УР2Б |
Таким чином, між виходами В, Г знову утворяться рівні по величині, але протилежні по фазі напруги, а сумарна напруга в цьому випадку, як відомо, подвоюється.
Якщо на обидва входи, А и Б, щодо корпуса надходять рівні і синфазні напруги (наприклад, паразитні чи наведення перешкоди, обумовлені флуктуацією живлячих напруга), то на колекторних виходах обох каскадів утворяться також рівні і синфазні напруги, через що вони між виходами В и Г віднімаються.
Варто звернути увагу, що посилення синфазних сигналів послабляється ще і через вплив на обидва каскади негативного зворотного зв'язку по струму через резистор R6, включений у загальну емітерну nen'b.
У такий спосіб основним достоїнством диференціального підсилювача є посилення протифазних і ослаблення синфазних сигналів.
Диференціальні підсилювачі, не маючи у своєму складі перехідних конденсаторів, знайшли широке застосування в інтегральних мікросхемах, тому що одержання конденсаторів з великою ємністю в інтегральному виконанні важко. У той же час достоїнства диференціальних підсилювачів краще реалізуються в інтегральних мікросхемах, оскільки ідентичність параметрів елементів їхніх пліч тут зберігається у всьому діапазоні робочих температур. З цієї причини робота диференціальних підсилювачів відрізняється високою стабільністю.
Практичне виконання одного з диференціальних підсилювачів мікросхем ДО174УР2Б показано на мал. 13.13. Тут яа бази транзисторів VT13 і VT14 диференціального підсилювача через эмиттерные повторювачі VT11 і VT12 подаються протифазні сигнали, що підсилюються і з колекторних навантажень R23, R24 через эмиттерные повторювачі VT15, VT17 надходять на наступний каскад, що теж виконаний на диференціальних підсилювачах. Загальна эмиттерная ланцюг диференціального підсилювача утворена резисторами R25, R27, R28.
Рис. 13.14. Фільтр ПАВ