zlinskedumy.cz

1. http://www.zlinskedumy.cz

2. Úvod Rozdílové zesilovače Elektronické obvody

3. Osnova • Definice • Zapojení • Vlastnosti • zesílení • vstupní odpor • Užití Elektronické obvody

4. Definice • Rozdílový zesilovač • má dva rovnocenné vstupy • zesiluje rozdíl napětí mezi vstupy • nereaguje na to napětí, které je vstupům společné • zesílení z jednoho vstupu je záporné • zesílení z druhého vstupu je kladné Elektronické obvody

5. Zapojení Rozdílový zesilovač má dva vstupy obvykle jeden výstup Obvykle R1 = R2, R3 = R4. Elektronické obvody

6. Funkce Zesílení z jednoho vstupu je záporné, zesílení z druhého vstupu je kladné. Elektronické obvody

7. Funkce Zesiluje rozdíl napětí mezi vstupy, nereaguje na společné napětí, které je pro oba vstupy stejné. Elektronické obvody

8. Funkce Od vstupního rozdílového napětí 1 mVje na výstupu 10 mV, od společného napětí 5 V na výstupu není nic . Elektronické obvody

9. Zesílení Vstupní signály můžeme překreslit takto: Na každý vstup působí polovina rozdílového signálu, společný signál působí na oba vstupy stejně. Elektronické obvody

10. Zesílení Zesílení pro rozdílový (d = differential) signál je (R1 = R2, R3 = R4) Zesílení ze vstupu (-) je stejné, jako ze vstupu (+), ale záporné. Společné napětí působí na oba vstupy stejně, proto se jeho účinky vyruší. Elektronické obvody

11. Zesílení Zesílení pro společný (c = common) signál je (R1 = R2, R3 = R4) Zesílení ze vstupu (-) je stejné, jako ze vstupu (+), ale záporné. Společné napětí působí na oba vstupy stejně, proto se jeho účinky vyruší. Elektronické obvody

12. Zesílení Uzemníme-li vstup (+), zesílení pro vstup (-) je (R1= R2, R3 = R4) protože je to běžný invertující zesilovač. Elektronické obvody

13. Zesílení Uzemníme-li vstup (-), zesílení pro vstup (+) je složitější. Je to neinvertující zesilovač, který má proti invertujícímu zesilovači zesílení o jedničku větší. Ale signál do něj teče přes dělič R2, R4. Větší zesílení v zesilovači by se mohlo vyrovnávat se zeslabením v děliči. Uvidíme. Elektronické obvody

14. Zesílení Zesílení pro vstup (+) určíme takto: zeslabení děliče zesílení zesilovače R1 = R2, R3 = R4, proto jsme mohli rovnici takto zjednodušit. Elektronické obvody

15. Zesílení Zesílení zesilovače napíšeme jinak zeslabení děliče zesílení zesilovače R1+ R3máme nahoře i dole, můžeme krátit. Elektronické obvody

16. Zesílení Porovnejme zesílení pro vstup (-) a pro vstup (+): Zesílení jsou stejná, až na znaménko. Přivedeme-li tedy stejný signál na oba vstupy, jejich účinky se ruší, na výstup se nedostane nic. Elektronické obvody

17. Zesílení Vhodné pro snímání malých signálů v prostředí s velkým rušením. Malý rozdílový signál se zesílí, rušení (= společný signál) se potlačí. Elektronické obvody

18. Vstupní odpor Díky záporné zpětné vazbě je mezi vstupy operačního zesilovače virtuální zkrat. Pravé konce rezistorů R1 a R2 jsou (virtuálně) spojené, proto za vstupními svorkami je vidět jen jejich sériové spojení. Ui = 0,0 V Vstupní odpor je dán součtem odporů R1 a R2. Elektronické obvody

19. Vstupní odpor Vstupní odpor je dán součtem odporů R1 a R2. Vstupní odpor je dost malý. Elektronické obvody

20. Přístrojový zesilovač Kde vadí malý vstupní odpor rozdílového zesilovače, použije se tzv. přístrojový zesilovač. Ten má vstupní odpor nekonečný. A má ještě pár dalších báječných vlastností. Elektronické obvody

21. Užití • Snímání malých signálů v prostředí s velkým rušením, např. • aktivita srdce (elektrokardiografie) • aktivita mozku (elektroencefalografie) • signály na konci dlouhých vedení (třeba USB) • Ovládání servomotorů • Můstkové měřicí přístroje Elektronické obvody

22. Shrnutí • Rozdílový zesilovač • zesiluje jen rozdílový signál • zesílení je dáno poměrem odporů • nepřenáší společný signál • má malý vstupní odpor Elektronické obvody