5.4. Схем включення ду
Можна виділити чотири схеми включення ДУ: симетричний вхід і вихід, несиметричний вхід і симетричний вихід, симетричний вхід і несиметричний вихід, несиметричний вхід і вихід.
Схема включення ДУ симетричний вхід і вихід приведена на малюнку 5.7 і особливих коментарів не потребує, така схема включення застосовується при тому, що каскадує ДУ.
Схема включення ДУ несиметричний вхід і симетричний вихід розглядалася раніше (див. малюнок 4.9).
Схема включення ДУ симетричний вхід і несиметричний вихід приведена на малюнку 5.8.
Така
схема включення ДУ застосовується у
разі потреби переходу від симетричного
джерела сигналу (або симетричного тракту
передачі) до несиметричного навантаження
(несиметричному тракту передачі). Неважко
показати, що диференціальний коефіцієнт
посилення при такому включенні буде
рівний половині
при симетричному навантаженні. Замість
резисторів
у ДУ часто використовують транзистори,
що виконують функції динамічних
навантажень. У даному варіанті включення
ДУ доцільно використовувати як динамічне
навантаження так зване струмове
дзеркало,
утворене транзисторами
і
(малюнок 5.9).
При
подаче на базу транзистора
положительной полуволны гармонического
сигнала
,
в цепи транзистора
(включенного
по схеме диода) возникает приращение
тока
.
За счет этого тока возникает приращение
напряжения между базой и эмиттером
,
которое является приращением входного
напряжения для транзистора
.
Таким образом, в цепи коллектор - эмиттер
возникает приращение тока, практически
равное
,
поскольку в ДУ плечи симметричны. В
рассматриваемый момент времени на базу
транзистора
подается
отрицательная полуволна входного
гармонического сигнала
.
Следовательно, в цепи его коллектора
появилось отрицательное приращение
тока
.
При этом приращение тока нагрузки ДУ
равно
,
т.е. ДУ с отражателем тока обеспечивает
большее усиление дифференциального
сигнала. Необходимо также отметить, что
для рассматриваемого варианта ДУ в
режиме покоя ток нагрузки равен нулю.
При несиметричному вході і виході робота ДУ в принципі не відрізняється від випадку несиметричний вхід - симетричний вихід. Залежно від того, з якого плеча знімається вихідний сигнал, можливе отримання синфазного або протифази вихідного сигналу, як це виходить у фазоинверсном каскаді на основі ДУ (див. підрозділ 4.4).
5.5. Точностниє параметри ду
До точностным параметрів ДУ відносяться паразитна напруга і струми, що мають місце в режимі спокою, але що роблять вплив на якість посилення робочого сигналу.
У реальному ДУ за рахунок асиметрії плечей на виході пристрою завжди присутня паразитна напруга між виходами. Для зведення його до нуля на вхід (плеча) необхідно подати компенсуючий сигнал - напругу зсуву нуля що є вхідним диференціальним сигналом, що здається.
Напряжение
порождается, в основном, разбросом
величин обратных токов эмиттерных
переходов
и
(
),
и разбросом номиналов резисторов
и
(
).
Для этих напряжений можно записать:
,
.
Залежність
від температури представляється ще
одним точностным
параметром - температурною чутливістю.
Температурна чутливість
має розмірність мкВ/град і визначається
як різниця ТКН емітерних переходів
транзисторів плечей і зменшується
пропорційно зменшенню
.
Наступним
точностным
параметром ДУ є струм зсуву
що
є розбалансом (різниця) вхідних струмів
(струмів баз транзисторів). Протікаючи
через опір джерела сигналу
струм
зсуву створює на нім падіння напруги,
дія якої рівносильно помилковому
диференціальному сигналу. Струм зсуву
можна представити як
.
Середній
вхідний струм
також є точностным
параметром ДУ. Його можна представити
як
.
Протікаючи
через
струм
створює
на нім падіння напруги, що діє як синфазний
вхідний сигнал. Хоча і ослаблене в
раз,
воно все ж таки викличе на виході ДУ
розбаланс потенціалів.
Температурні
залежності струму зсуву і середнього
вхідного струму можна врахувати через
температурну залежність
.
Відзначимо, що зазвичай
.
У ДУ на ПТ основним точностным параметром є яке звичайне більше, ніж в ДУ на БТ.
В даний час ДУ є основним базовим каскадом аналогових ІМС, зокрема, ДУ є вхідним каскадом будь-якого операційного підсилювача.