Differensforstærker

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Differensforstærker symbol
De inverterende og ikke-inverterende input er vist med "−" og "+" symbolerne (respektiv) placeret i forstærker trekanten. Vs+ og Vs− er forsyningsspændingerne; de er ofte udeladt fra diagrammet for overskuelighedens skyld, men er selvfølgelig nødvendig i det rigtige kredsløb.

En differensforstærker eller differentialforstærker er en type elektronisk forstærker som forstærker forskellen mellem to spændinger men som ikke forstærker de to spændinger hver for sig.

Teori[redigér | redigér wikikode]

Mange elektroniske enheder anvender internt differensforstærkere. Output fra en ideel differensforstærker er givet ved:

V_\text{out} = A_\text{d}(V_\text{in}^+ - V_\text{in}^-)

Hvor V_\text{in}^+ og V_\text{in}^- er input spændinger og A_\text{d} er den differentielle forstærkning.
I praksis er forstærkningen ikke eksakt ens for de input. Det betyder, for eksempel, at hvis V_\text{in}^+ og V_\text{in}^- er ens, vil output ikke være nul, sådan som det ville være i det ideelle tilfælde. En mere realistisk udtryk for output af en differensforstærker indeholder derfor et yderligere led.

V_\text{out} = A_\text{d}(V_\text{in}^+ - V_\text{in}^-) + A_\text{c}\left(\frac{V_\text{in}^+ + V_\text{in}^-}{2}\right)

A_\text{c} er kaldet common-mode forstærkningen af forstærkeren.
Da differensforstærkere ofte anvendes til at nulle støj eller bias-spændinger som kan forekomme på begge input, er en lav common-mode forstærkning ønsket.

Common-mode rejection ratio (CMRR) er typisk defineret som forholdet mellem differential-mode forstærkningen og common-mode forstærkningen, hvilket indikerer hvor god forstærkeren er til udbalancere spændinger som er tilstede på begge input. Common-mode rejection ratio er defineret som:

\text{CMRR} \triangleq \frac{A_\text{d}}{A_\text{c}}

In en perfekt symmetrisk differensforstærker er A_\text{c} nul og CMRR er uendelig. Bemærk at en differensforstærker er en mere generel form for forstærker end en med kun en enkelt input; hvis en af input på en differensforstærker jordes, fås en enkelt-input forstærker.

Andre differensforstærkere[redigér | redigér wikikode]

Op-amp differentialforstærker.

En operationsforstærker eller op-amp er en differensforstærker med en meget høj differential-mode forstærkning, meget høj input-impedanser, og en lav output-impedans. Ved at anvende negativ tilbagekobling kan en op-amp differensforstærker bygges med forudsigelig og stabil forstærkning.

Se også[redigér | redigér wikikode]

Eksterne henvisninger[redigér | redigér wikikode]