Até agora nós usamos apenas um dos op-amp i / ps para conectar ao amplificador. As duas entradas do amplificador operacional são nomeadas como terminal inversor ou não inversor. Esses terminais são usados para amplificar um i / p com a entrada oposta sendo conectada ao terra. No entanto, somos capazes de conectar sinais conjuntamente a cada uma das entradas ao mesmo tempo, projetando outra forma comum de circuito de amplificador operacional, que é chamado de amplificador diferencial. É basicamente usado como um bloco de construção de um amplificador operacional que é chamado de amplificador operacional (op-amp) . A principal função do amplificador diferencial é, ele amplifica as mudanças entre duas tensões i / p. Mas, conquista qualquer tensão comum aos dois i / ps. Este artigo oferece uma visão geral do amplificador diferencial junto com suas expressões matemáticas.
Amplificador Diferencial
O que é um amplificador diferencial
Todos os amplificadores operacionais (amplificadores operacionais) são amplificadores diferenciais devido à sua configuração de entrada. Quando o primeiro sinal de tensão é conectado ao terminal de entrada e outro sinal de tensão é conectado ao terminal de entrada oposto, a tensão de saída resultante é proporcional à diferença entre os dois sinais de tensão de entrada de V1 e V2. A tensão de saída pode ser resolvida conectando cada interno i / p ao terra 0v usando teorema da superposição .
Op-Amp como um amplificador diferencial
Um amplificador operacional é um amplificador diferencial que possui alta impedância i / p, alto ganho de modo diferencial e baixa impedância o / p. Quando o feedback negativo é aplicado a este circuito, o ganho esperado e estável pode ser construído. Normalmente, alguns tipos de amplificador diferencial compreendem vários amplificadores diferenciais mais simples. Por exemplo, um amplificador totalmente diferencial, amplificadores de instrumentação e um amplificador de isolamento são freqüentemente construídos para vários amplificadores operacionais.
Op-Amp como um amplificador diferencial
- O amplificador diferencial é usado como um circuito de feedback negativo em série usando um amplificador operacional
- Normalmente, o amplificador diferencial é usado como um volume e circuito de controle automático de ganho
- Alguns dos amplificadores diferenciais podem ser usados para AM ( modulação de amplitude )
Internamente aqui estão diversos diferenciais de uso de aparelhos eletrônicos amplificadores . O amplificador diferencial ideal o / p é dado por
Vout = Ad (Wine + -Wine-)
Na equação acima, A é o ganho diferencial e Vin + e Vin- são as tensões i / p. Na prática, o ganho não é igual para as entradas. Por exemplo, se as duas voltagens i / p forem iguais, então o / p não será zero. Uma expressão mais precisa para um amplificador diferencial compreende um segundo termo.
Na equação acima, “Ac” é o ganho de modo comum do amplificador diferencial. Quando esses amplificadores são freqüentemente usados para polarizar tensões ou anular o ruído que aparece em ambos i / ps., Geralmente é desejado um baixo ganho de modo comum.
O CMRR nada mais é do que a taxa de rejeição do modo comum, a definição do MMR é, é a razão b / n do ganho do modo diferencial e um ganho do modo comum, especifica a capacidade do amplificador para cancelar exatamente as tensões que são comuns a ambos i / ps . O CMMR é definido como
Em um amplificador diferencial ideal, Ac é zero e (CMRR) é infinito.
Cálculo da função de transferência de amplificador diferencial
O T / F do amplificador diferencial também é chamado de amplificador de diferença, e a função de transferência da equação do amplificador diferencial é mostrada abaixo
Vout = v1.R2 / R1 + R2 (1 + R4 / R3) -V2.R4 / R3
A fórmula acima se refere apenas a um amplificador operacional ocioso que tem um grande ganho (considerado infinito) e o deslocamento i / p é pequeno (considerado zero). Por exemplo, no circuito a seguir, os níveis de tensão i / p estão em torno de alguns volts e o deslocamento de entrada do amplificador operacional é milivolts, então podemos considerá-lo como zero, desprezando o deslocamento i / p.
Amplificador operacional ocioso
A função de transferência do amplificador diferencial é derivada do teorema da superposição, que afirma que, em um circuito linear, o efeito de todas as fontes é a soma algébrica dos efeitos de cada fonte tomada individualmente. No circuito acima, quando removemos V1 e provocamos um curto-circuito, a tensão o / p será calculada. Da mesma maneira, remova V2. A tensão o / p do amplificador diferencial é a soma de ambas as tensões o / p.
Op-Amp sem V1 e R1
Vamos remover R1 e V1 no circuito abaixo. Porque no primeiro circuito havia um fluxo de corrente através dele. Portanto, aterre o resistor R1. Quando observamos o circuito, ele se torna um inversor. Este terminal i / p não-inversor do circuito é conectado ao terminal de aterramento por meio dos resistores R1 e R2. Então o Vout é
Vout2 = -V2. (R4 / R3)
Agora vamos aterrar R3 e remover V2 mostrado no circuito abaixo.
Amplificador não inversor
Este circuito é um amplificador não inversor e, para um amplificador operacional ideal, Vout é uma função de V, que é a tensão conectada ao terra no terminal não inversor do amplificador operacional
Vout1 = V. (1 + R4 / R3)
Os resistores R1, R2 são um atenuador para V1, portanto, o V pode ser determinado como na seguinte equação.
V = V1.R2 / R1 + R2
Ao substituir a equação V na equação de Vout, ela se torna
Vout1 = V1.R2 / R1 + R2. (1 + R4 / R3)
Agora temos Vout1 e Vout2, de acordo com o teorema de superposição Vout é a soma de Vout1 e Vout2
A equação acima id a função de transferência do amplificador diferencial.
Amplificador diferencial usando ponte de Wheatstone
O circuito amplificador diferencial típico agora se torna um comparador de tensão diferencial “Comparando” uma tensão i / p com outra. Aqui, por exemplo, uma entrada é conectada a uma referência de tensão fixa configurada em uma perna da ponte resistiva n / w e outra entrada a um “ Resistor dependente de luz ”Ou“ Termistor ”. O circuito amplificador é usado para detectar níveis de temperatura baixa ou alta ou luz conforme a tensão o / p se torna uma função linear das mudanças na perna ativa da ponte resistiva.
Amplificador diferencial da ponte de Wheatstone
Portanto, tudo se trata de amplificador diferencial diagrama de circuito e sua equação. Esperamos que você tenha um melhor entendimento de como calcular a função de transferência da função diferencial. Além disso, quaisquer dúvidas quanto às aplicações do amplificador diferencial e projetos eletrônicos . Por favor, dê seus comentários na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, qual é a principal diferença b / n modo diferencial e sinais de entrada de modo comum.
