Qu'est-ce que le circuit d'amplificateur différentiel et l'équation?

Jusqu'à présent, nous n'avons utilisé qu'un seul des i / ps de l'ampli-op pour se connecter à l'amplificateur. Les deux entrées de l’ampli opérationnel sont appelées borne inverseuse ou non inverseuse. Ces bornes sont utilisées pour amplifier un i / p avec l'entrée opposée connectée à la masse. Cependant, nous sommes en mesure de connecter conjointement des signaux à chacune des entrées en même temps en concevant une autre forme commune de circuit amplificateur opérationnel qui est appelée amplificateur différentiel. Il est essentiellement utilisé comme un élément constitutif d'un amplificateur opérationnel appelé amplificateur opérationnel (op-amp) . La fonction principale de l'amplificateur différentiel est d'amplifier les changements entre deux tensions i / p. Mais, conquiert toute tension commune aux deux i / ps. Cet article donne un aperçu de l'amplificateur différentiel avec ses expressions mathématiques.

Amplificateur différentiel

Qu'est-ce qu'un amplificateur différentiel

Tous les amplificateurs opérationnels (amplificateurs opérationnels) sont des amplificateurs différentiels en raison de leur configuration d'entrée. Lorsque le premier signal de tension est connecté à la borne d'entrée et qu'un autre signal de tension est connecté à la borne d'entrée opposée, la tension de sortie résultante est proportionnelle à la différence entre les deux signaux de tension d'entrée de V1 et V2. La tension de sortie peut être résolue en connectant chaque i / p interne à la masse 0v en utilisant théorème de super position .

Op-Amp comme amplificateur différentiel

Un amplificateur opérationnel est un amplificateur différentiel qui a une impédance i / p élevée, un gain en mode différentiel élevé et une impédance o / p faible. Lorsque la rétroaction négative est appliquée à ce circuit, un gain attendu et stable peut être construit. Habituellement, certains types d'amplificateurs différentiels comprennent divers amplificateurs différentiels plus simples. Par exemple, un amplificateur entièrement différentiel, des amplificateurs d'instrumentation et un amplificateur d'isolation sont souvent construits pour divers amplificateurs opérationnels.

Op-Amp comme amplificateur différentiel

• L'amplificateur différentiel est utilisé comme circuit de rétroaction négative en série en utilisant un ampli-op
• Habituellement, l'amplificateur différentiel est utilisé comme circuit de contrôle de volume et de gain automatique
• Certains des amplificateurs différentiels peuvent être utilisés pour AM ( la modulation d'amplitude ).

En interne, voici de nombreux appareils électroniques utilisant des différentiels amplificateurs . L'amplificateur différentiel idéal o / p est donné par

Vout=Ad (Vin+-Vin-)

Dans l'équation ci-dessus, A est le gain différentiel et Vin + et Vin- sont les tensions i / p. En pratique, le gain n'est pas égal pour les entrées. Par exemple, si les deux tensions i / p sont égales, alors le o / p ne sera pas nul. Une expression plus précise pour un amplificateur différentiel comprend un deuxième terme.

Dans l'équation ci-dessus, «Ac» est le gain en mode commun de l'amplificateur différentiel. Lorsque ces amplificateurs sont fréquemment utilisés pour polariser des tensions ou annuler le bruit de sortie qui apparaissent aux deux i / ps., Un gain de mode commun faible est généralement souhaité.

Le CMRR n'est rien d'autre que le rapport de rejet de mode commun, la définition du MMR est, c'est le rapport b / n gain de mode différentiel et un gain de mode commun, spécifie la capacité de l'amplificateur à annuler exactement les tensions communes aux deux i / ps . Le CMMR est défini comme

Dans un amplificateur différentiel idéal, Ac est égal à zéro et (CMRR) est infini.

Calcul de la fonction de transfert d'amplificateur différentiel

Le T / F de l'amplificateur différentiel est également appelé amplificateur différentiel, et la fonction de transfert de l'équation de l'amplificateur différentiel est indiquée ci-dessous

Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3

La formule ci-dessus ne concerne que pour un amplificateur opérationnel au repos qui a un gain important (considéré comme infini) et le décalage i / p est petit (considéré comme nul). Par exemple, dans le circuit suivant, les niveaux de tension i / p sont d'environ quelques volts et le décalage d'entrée de l'ampli-op est en millivolts, alors nous pouvons le considérer comme zéro en négligeant le décalage i / p.

Amplificateur opérationnel inactif

La fonction de transfert de l'amplificateur différentiel est dérivée du théorème de superposition, qui stipule que, dans un circuit linéaire, l'effet de toutes les sources est la somme algébrique des effets de chaque source prise individuellement. Dans le circuit ci-dessus, lorsque nous supprimons V1 et le court-circuitons, la tension o / p sera calculée. De la même manière, supprimez V2. La tension o / p de l’amplificateur différentiel est la somme des deux tensions o / p.

Op-Amp sans V1 et R1

Permet de supprimer R1 et V1 dans le circuit ci-dessous. Parce que dans le premier circuit, il y avait un flux de courant à travers lui. Donc, mettez à la terre la résistance R1. Lorsque nous observons le circuit, il devient un onduleur. Cette borne i / p non inverseuse du circuit est connectée à la borne de masse via les résistances R1 et R2. Alors le Vout est
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
Maintenant, mettons à la terre R3 et supprimons V2 montré dans le circuit ci-dessous.

Amplificateur non inverseur

Ce circuit est un amplificateur non inverseur, et pour un amplificateur opérationnel idéal, Vout est une fonction de V, c'est-à-dire la tension connectée à la terre à la borne non inverseuse de l'ampli opérationnel
Vout1 = V. (1 + R4 / R3)
Les résistances R1, R2 sont un atténuateur pour V1, donc le V peut être déterminé comme dans l'équation suivante.
V = V1.R2 / R1 + R2

En substituant l'équation V dans l'équation de Vout, alors il devient
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)

Maintenant nous avons Vout1 et Vout2, selon le théorème de superposition Vout est la somme de Vout1 & Vout2

L'équation ci-dessus identifie la fonction de transfert de l'amplificateur différentiel.

Amplificateur différentiel utilisant Wheatstone Bridge

Le circuit d'amplificateur différentiel typique devient maintenant un comparateur de tension différentielle en «comparant» une tension i / p à une autre. Ici, par exemple, une entrée est connectée à une référence de tension fixe établie sur une jambe du pont résistif n / w et une autre entrée soit à un « Résistance dépendante de la lumière »Ou« Thermistance ». Le circuit amplificateur est utilisé pour détecter des niveaux de température bas ou élevés ou de la lumière lorsque la tension o / p devient une fonction linéaire des changements dans la branche active du pont résistif.

Amplificateur différentiel Wheatstone Bridge

Ainsi, il s'agit de la amplificateur différentiel schéma de circuit et son équation.Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de la façon de calculer la fonction de transfert de la fonction différentielle.En outre, tout doute concernant les applications de l'amplificateur différentiel et projets électroniques . Veuillez donner vos commentaires dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quelle est la principale différence entre le mode différentiel et les signaux d'entrée en mode commun.