Tärkein ero - differentiaalivahvistin vs. operatiivinen vahvistin

Vahvistimet ovat erittäin tärkeitä komponentteja elektronisissa piireissä. The tärkein ero differentiaalivahvistimen ja operaatiovahvistimen välillä on, että a differentiaalivahvistin on vahvistin, joka vahvistaa tulojensa välistä jännite -eroa, kun taas an Operaatiovahvistin on itse asiassa eräänlainen differentiaalivahvistin, jolla on suuri avoimen silmukan vahvistus, suuri tuloimpedanssi ja pieni lähtöimpedanssi.

Mikä on differentiaalivahvistin

Differentiaalivahvistin on sähkökomponentti, joka vahvistaa kahden tuloliitännän kahden signaalin välisen eron ja hylkää molemmille tuloliittimille yhteiset signaalit. Differentiaalivahvistimessa on kaksi tuloa: viitataan niihin nimellä

ja

. Oletetaan, että vahvistin vahvistaa

tekijän mukaan

ja

tekijän mukaan

. Sitten lähtöjännite

olisi:

.

The jännite -ero (

) määritellään

.

The yhteismuotoinen jännite (

) määritellään

.

Näitä kahta arvoa käyttämällä voimme yrittää johtaa lausekkeen lähtöjännitteelle.

ja,

Nyt voimme korvata nämä arvot takaisin

, antaa meille:

Laajentamalla tätä ja tehostamalla uudelleen, saamme:

Määrä

kutsutaan yhteisen tilan vahvistus (

) ja määrä

kutsutaan differentiaalinen voitto (

). Näiden kahden määrän suhteen voimme yksinkertaisesti kirjoittaa yllä olevan yhtälön seuraavasti:

Mikä on operatiivinen vahvistin

Operatiivinen vahvistin on eräänlainen differentiaalivahvistin, jolla on suuri vahvistus. Operatiivisilla vahvistimilla on suuret tuloimpedanssit ja pienet lähtöimpedanssit. Ihanteellisille operaatiovahvistimille tuloimpedanssin katsotaan olevan ääretön ja lähtöimpedanssin 0. Usein operaatiovahvistimet käyttävät vastusta saadakseen itsensä negatiivista palautetta. Muuttamalla vastuksen arvoa voidaan muuttaa operaatiovahvistimen vahvistusta. Huomaa, että vastuksen lisääminen vähentää operaatiovahvistimen kokonaisvahvistusta. Kun laskimme voiton edellisessä osassa, teimme sen olettaen, ettei palautetta ole. Siksi vahvistamamme vahvistus on vahvistimen suurin mahdollinen vahvistus, ja sitä kutsutaan nimellä avoimen silmukan vahvistus koska järjestelmässä ei ole palautusmekanismia.

Operatiivisilla vahvistimilla on erittäin tärkeä paikka analogisessa laskennassa, jossa niitä käytetään signaalien vahvistamisen lisäksi jännitteiden kääntämiseen, jännitteiden lisäämiseen sekä eriyttämiseen ja integrointiin.

Alla olevassa kuvassa näkyy operaatiovahvistimen symboli:

Operatiivisen vahvistimen symboli

ja

ovat tuloliittimiä, kun taas

ja

ovat liittimiä, joihin on kytketty virtalähde.

on lähtöliitin.

Alla olevassa kuvassa on operatiivinen vahvistin:

Operatiivinen vahvistin

Ero differentiaalivahvistimen ja operatiivisen vahvistimen välillä

A differentiaalivahvistin on eräänlainen vahvistin, joka vahvistaa jännitettä kahden tulonsa välillä.

An operatiivinen vahvistin on eräänlainen differentiaalivahvistin, jolla on suuri avoimen silmukan vahvistus, erittäin suuri tuloimpedanssi ja erittäin pieni lähtöimpedanssi.

Kuva:

"Op-amp-pistokkeet." käyttäjältä: Omegatron (oma teos) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commonsin kautta

“Opamp” lambdalta (Oma teos) [CC BY 2.0], flickrin kautta