Диференціальний підсилювач

Диференціальний підсилювач — електронний підсилювач з двома входами, вихідний сигнал якого пропорційний різниці вхідних напруг. Застосовується у випадках, коли необхідно підсилити різницю напруг на тлі значної синфазної складової.

Спрощена схема диференціального підсилювача з біполярними транзисторами

Вихідний сигнал диференціального підсилювача може бути як однофазним, так і диференційним. Це визначається схемотехнікою вихідного каскаду.

Транзистори диференціального підсилювача можуть бути біполярними, польовими або балістичними. Найбільш високочастотними (ТГц діапазон) є диференціальні підсилювачі на інтегральній парі балістичних транзисторів^[1]^[2].

Принцип роботи ред.

Резистор R_e виконує роль стабілізатора струму (в більш складних схемах замість нього встановлюють електронний стабілізатор струму). Струм, який протікає через цей резистор, поділяється між двома гілками - на транзисторі Q1 та Q2 відповідно. Диференціальний вхідний сигнал на вході призводить до перерозподілу струму між транзисторами Q1 та Q2, в результаті на виході формується вихідний сигнал, пропорційний диференційному вхідному.

У випадку, якщо на обох входах діє синфазний (однонаправлений) сигнал, то струм через транзистори лишається сталим (внаслідок стабілізації) і вихідний сигнал не змінюється.

Застосування ред.

Покращена схема з стабілізатором струму

Диференціальний підсилювач використовують у випадках, коли інформацію несе не абсолютне значення напруги в деякій точці (щодо нульового потенціалу), а різниця напруг між двома точками. Характерним прикладом є резистивний датчик струму, включений послідовно з досліджуваним ланцюгом.

Диференціальний підсилювач забезпечує значне придушення синфазних перешкод у сигналі (до 10³ - 10⁴ раз).

З 1960-х років диференційний підсилювач застосовується в цифрових мікросхемах з емітерно-зв'язаною логікою (ЕЗЛ) та інших електронних пристроях. На його основі також реалізовано операційний підсилювач.

Посилання ред.

↑ CMOS Emerging Technology Workshop 2007. Ballistic Transistor Technology — Next Paradigm in IC Design. Martin Margala¹, and Quentin Diduck². 1 University of Massachusetts Lowell. 2 Cornell University http://www.cmoset.com/uploads/12.4.pdf [Архівовано 23 вересня 2020 у Wayback Machine.]
↑ Radical 'ballistic computing' chip bounces electrons like billiards. University of Rochester. Архів оригіналу за 24 лютого 2013. Процитовано 01 January, 2012.

[1] CMOS Emerging Technology Workshop 2007. Ballistic Transistor Technology — Next Paradigm in IC Design. Martin Margala¹, and Quentin Diduck². 1 University of Massachusetts Lowell. 2 Cornell University http://www.cmoset.com/uploads/12.4.pdf [Архівовано 23 вересня 2020 у Wayback Machine.]

[2] Radical 'ballistic computing' chip bounces electrons like billiards. University of Rochester. Архів оригіналу за 24 лютого 2013. Процитовано 01 January, 2012.

[1]

[2]