240
-o +t/„
1-Ką '1 -y\ u,. 1 |
2 r (t |
1 2 |
u |
i>- < i |
-U.r |
2
Rys.12.1. Wzmacniacz różnicowy: a) schemat ideowy, b) rozkład napięć
wejściowych na składowe: różnicową = i sumacyjną
U*=(U,+U,)I2
Zakładamy, że układ jest symetryczny. Polaryzacją tranzystorów T| i T2 do pracy w obszarze aktywnym zapewnia rzeczywiste źródło prądowe / w obwodzie emiterów tych tranzystorów (źródło / posiada skończoną wartość rezystancji dynamicznej R,).
Idealny wzmacniacz różnicowy wzmacnia tylko różnicę napięć wejściowych niezależnie od wartości bezwzględnej tych napięć. Różnicę napięć U, -U2 nazywa się wejściowym napięciem różnicowym Uir. Gdy napięcia sterujące U, i U2 mają tę samą wartość, ale przeciwne znaki (tzn. U, = -U2), to w tranzystorze T| prąd kolektora zwiększy się o pewną wartość, natomiast w tranzystorze T2 zmaleje o taką samą wartość. W rezultacie sumaryczny prąd obu tranzystorów pozostaje stały. W wyniku zmian rozpływu prądów wystąpią zmiany potencjału kolektorów tranzystorów równe co do wartości, lecz przeciwne w fazie. Różnica napięć kolektorów tranzystorów stanowi wyjściowe napięcie różnicowe U0r.
Jeżeli napięcia C/, i U2 sąjednakowe i zgodne w fazie (U, =U2), to wystąpią jednakowe zmiany prądu kolektora w obu tranzystorach, a wyjściowe napięcie różnicowe jest równe zeru. Jest to przypadek sterowania sygnałem wspólnym nazywanym również sygnałem sumacyjnym. Wzmocnienie idealnego, symetrycznego wzmacniacza różnicowego dla sygnałów sumacyjnych jest równe zeru. Należy również podkreślić, że w przypadku gdy rezystancja źródła prądowego w obwodzie emitera R, —»°°, to zmiana sygnału sumacyjnego nie powoduje żadnej zmiany potencjałów kolektorów obydwu tranzystorów. Na rys. 12. Ib przedstawiono równoważny układ sterowania