วงจรแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลโดยใช้ทรานซิสเตอร์

แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้เรียกสั้น ๆ ว่า Op-Amps และเรียกอีกอย่างว่าแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้วแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานจะใช้เป็นแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันในวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เครื่องขยายสัญญาณการทำงานเหล่านี้สามารถใช้สำหรับการกรองการปรับสภาพสัญญาณและการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ ชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เช่นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุถูกใช้ที่ขั้วอินพุตหรือ / และเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงที่ใช้งานได้ ดังนั้นผลลัพธ์ของฟังก์ชันแอมพลิฟายเออร์ประโยชน์ของการตอบกลับตัวต้านทานหรือการกำหนดค่าฟีดแบ็กแบบคาปาซิทีฟจะถูกควบคุมโดยส่วนประกอบเหล่านี้ ดังนั้นแอมพลิฟายเออร์สามารถบรรลุการทำงานที่หลากหลายดังนั้นจึงเรียกว่าแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของวงจรแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลและการทำงาน

Differential Amplifier คืออะไร

เครื่องขยายเสียงอิเล็กทรอนิกส์ ใช้สำหรับขยายความแตกต่างระหว่างสัญญาณอินพุตสองสัญญาณสามารถเรียกได้ว่าเป็นเครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลเหล่านี้ประกอบด้วยเทอร์มินัลสองขั้วคืออินเวอร์เตอร์เทอร์มินัลและเทอร์มินอลไม่กลับด้าน ขั้วต่อกลับด้านและไม่กลับด้านเหล่านี้แสดงด้วย - และ + ตามลำดับ

วงจรแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียล

แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลถือได้ว่าเป็นวงจรอะนาล็อกที่ประกอบด้วยอินพุตสองตัวและหนึ่งเอาต์พุต วงจรแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลสามารถแสดงได้ดังแสดงในรูปด้านล่าง

แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียล

แรงดันเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตทั้งสอง สิ่งนี้สามารถแสดงในรูปสมการได้ดังนี้:

โดยที่ A = กำไรของเครื่องขยายเสียง

วงจรแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลโดยใช้ทรานซิสเตอร์

เครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกัน วงจรโดยใช้ทรานซิสเตอร์ สามารถออกแบบได้ดังแสดงในรูปด้านล่างซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 สองตัว ทรานซิสเตอร์และตัวต้านทานเหล่านี้เชื่อมต่อกันดังแสดงในแผนภาพวงจร

วงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์

มีอินพุต I1 และ I2 สองอินพุตและเอาต์พุต V1out & V2out สองตัวในวงจรแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกัน อินพุต I1 ถูกนำไปใช้กับเทอร์มินัลฐานของทรานซิสเตอร์ T1 อินพุต I2 ถูกนำไปใช้กับเทอร์มินัลฐาน T2 ของทรานซิสเตอร์ ขั้วอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ T1 และทรานซิสเตอร์ T2 เชื่อมต่อกับตัวต้านทานอิมิตเตอร์ทั่วไป ดังนั้นสัญญาณอินพุตสองสัญญาณ I1 & I2 จะส่งผลต่อเอาต์พุต V1out & V2out วงจรแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลประกอบด้วยสองแรงดันไฟฟ้า Vcc และ Vee แต่ไม่มีขั้วกราวด์ แม้จะมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าวงจรเดียวก็สามารถทำงานได้ดีตามที่ตั้งใจไว้ (ในทำนองเดียวกันในขณะที่ใช้แรงดันไฟฟ้าสองตัว) ดังนั้นจุดตรงข้ามของแหล่งจ่ายแรงดันบวกและลบ แหล่งจ่ายไฟ เชื่อมต่อกับพื้นดิน

กำลังทำงาน

การทำงานของแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลสามารถเข้าใจได้ง่ายโดยให้อินพุตหนึ่งตัว (พูดที่ I1 ดังแสดงในรูปด้านล่าง) และสร้างเอาต์พุตที่ขั้วเอาต์พุตทั้งสอง

เครื่องขยายเสียงทำงาน

หากสัญญาณอินพุต (I1) ถูกจ่ายให้กับฐานของทรานซิสเตอร์ T1 แรงดันไฟฟ้าสูงจะปรากฏขึ้นบนตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับเทอร์มินัลตัวเก็บทรานซิสเตอร์ T1 ซึ่งจะได้รับผลบวกน้อยลง หากไม่มีสัญญาณอินพุต (I1) จ่ายให้กับฐานของทรานซิสเตอร์ T1 แรงดันไฟฟ้าต่ำจะปรากฏขึ้นบนตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับเทอร์มินัลสะสมทรานซิสเตอร์ T1 ซึ่งจะได้รับผลบวกมากขึ้น ดังนั้นเราสามารถพูดได้ว่าเอาต์พุตการกลับด้านที่ปรากฏบนเทอร์มินัลสะสมของทรานซิสเตอร์ T1 นั้นขึ้นอยู่กับสัญญาณอินพุต I1 ที่ให้มาที่เทอร์มินัลฐานของ T1

ถ้า T1 ถูกเปิดโดยใช้ค่าบวกของ I1 กระแสที่ผ่านความต้านทานของอีซีแอลจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากกระแสของตัวปล่อยและกระแสของตัวสะสมเกือบจะเท่ากัน ดังนั้นหากแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวปล่อย ความต้านทานเพิ่มขึ้น จากนั้นตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ทั้งสองจะไปในทิศทางบวก หากตัวปล่อยทรานซิสเตอร์ T2 เป็นบวกฐานของ T2 จะเป็นลบและในสภาพนี้การนำกระแสจะน้อยลง

ดังนั้นจะมีแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานน้อยกว่าที่เชื่อมต่อที่ขั้วตัวเก็บของทรานซิสเตอร์ T2 ดังนั้นสำหรับตัวเก็บสัญญาณอินพุตบวกที่กำหนดของ T2 จะไปในทิศทางบวก ดังนั้นเราสามารถพูดได้ว่าเอาต์พุตที่ไม่กลับด้านที่ปรากฏบนเทอร์มินัลตัวเก็บรวบรวมของทรานซิสเตอร์ T2 นั้นขึ้นอยู่กับสัญญาณอินพุตที่ใช้ที่ฐานของ T1

การขยายสามารถขับเคลื่อนให้แตกต่างกันได้โดยการรับเอาท์พุทระหว่างขั้วของตัวเก็บรวบรวมของทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 จากแผนภาพวงจรข้างต้นสมมติว่าคุณสมบัติทั้งหมดของทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 เหมือนกันและถ้าแรงดันไฟฟ้าฐาน Vb1 เท่ากับ Vb2 (แรงดันฐานของทรานซิสเตอร์ T1 เท่ากับแรงดันฐานของทรานซิสเตอร์ T2) กระแสอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ทั้งสองจะเป็น เท่ากับ (Iem1 = Iem2) ดังนั้นกระแสอีซีแอลทั้งหมดจะเท่ากับผลรวมของกระแสตัวปล่อยของ T1 (Iem1) และ T2 (Iem2)

ดังนั้นกระแสของอีซีแอลจึงสามารถขับเคลื่อนได้

ดังนั้นกระแสของตัวปล่อยจึงคงที่โดยไม่ขึ้นกับค่า hfe ของทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 หากความต้านทานที่เชื่อมต่อกับขั้วของตัวสะสมของ T1 และ T2 เท่ากันแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมก็จะเท่ากันด้วย

การใช้งาน

การประยุกต์ใช้เครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกันมีดังต่อไปนี้

มีมากมาย แอปพลิเคชั่นเครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกัน ในวงจรที่ใช้งานได้จริงแอพพลิเคชั่นขยายสัญญาณการควบคุมมอเตอร์และเซอร์โวมอเตอร์ลอจิกอิมิตเตอร์คู่ของอินพุทสวิตช์และอื่น ๆ เป็นแอพพลิเคชั่นทั่วไปของวงจรแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกัน

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรแอมพลิฟายเออร์และแอพพลิเคชั่นดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์คุณสามารถติดต่อเราได้โดยโพสต์คำถามข้อเสนอแนะแนวคิดข้อคิดเห็นและทราบวิธีการออกแบบ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยตัวคุณเองในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง