Диференційний підсилювач як один з основних елементів у схемах електроніки

У проектуванні електронних схем часто відбуваються радикальні зміни, при яких змінюються самі принципи створення різних пристроїв. Такі революційні зміни можуть відбутися в результаті появи нових пристроїв і розвитку технологій. Хорошим прикладом у цьому випадку буде перехід від електронних ламп до напівпровідникових приладів. Або при розробці схемних рішень, на базі яких стає можливим створення ефективно працюючих нових пристроїв. Диференційний підсилювач з`явився відносно недавно, але відразу ж став затребуваний у багатьох галузях. Схеми із застосуванням таких підсилювачів набули широкого поширення в промисловій електроніці. На їх основі спроектовані багато побутові прилади, магнітофони, підсилювачі і т.д.

Принцип роботи такого підсилювача досить простий, і саме в цьому і криється популярність цього пристрою. Він складається з двох входів / виходів і володіє високим коефіцієнтом посилення.

Диференційний підсилювач реагує на різницю вхідних потенціалів появою напруги на виході. Рівень виходу буде рівний різниці потенціалів на вході, помноженої на коефіцієнт посилення самого підсилювача. Іншими словами така схема буде намагатися відновити первісний рівновагу потенціалів на вході, шляхом збільшення рівня напруги на виході. Ця властивість широко використовується при побудові різних схем. Диференційний підсилювач став передвісником появи операційних підсилювачів (ОУ), які стали широко застосовуватися в різних електронних схемах.

Операційні підсилювачі завоювали велику популярність і добре показали себе в роботі. Невелике компактне швидкодіюче пристрій міцно увійшло в електронні схеми, які використовуються для управління різними технологічними процесами. Побачити ОУ можна і в побутових приладах. Створено велику кількість схем з їх застосуванням.

Наприклад, коефіцієнт такого підсилювача легко можна зробити керованим, якщо створити зворотний зв`язок. Для цього з`єднуємо вихід / вхід схеми через обмежувальний опір. Вхідний сигнал також пропускаємо через обмежувальний резистор. Як бачите, операційний підсилювач нескладно зробити керованим, коефіцієнт схеми при цьому розраховується відношенням опору зворотного зв`язку до номіналу вхідного резистора.

Якщо цей коефіцієнт зробити рівним одиниці і організувати зворотний зв`язок через інверсний вхід, то можна створити диференційний підсилювач. Для цього напруга на неінверсний вхід подається через дільник напруги з рівними номіналами резисторів в кожному плечі. Зібравши таку схему, ми отримаємо диференційний підсилювач на оу. Змінюючи співвідношення резисторів можна впливати на параметри всієї схеми. Основним, звичайно ж, є коефіцієнт підсилення.

Використовуючи диференціальні підсилювачі в електроніці, можна домогтися реалізації практично будь-яких проектів. Вони чудово поводяться в схемах логіки, захисту або управління.

До недоліків схем на ОП можна віднести невеликий дрейф вихідного сигналу в залежності від температурного режиму експлуатації приладу. Ця проблема вирішується використанням різних схемних рішень.