แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลทำงานอย่างไรในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์?
เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ฉันได้เห็นโดยตรงว่าส่วนประกอบต่างๆ มีบทบาทสำคัญในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ อย่างไร องค์ประกอบวงจรที่สำคัญอย่างหนึ่งคือแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียล ในบล็อกนี้ ฉันจะแจกแจงวิธีการทำงานของดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์ และเหตุใดจึงมีประโยชน์มากในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลคืออะไร?
แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลคือแอมพลิฟายเออร์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่ขยายความแตกต่างระหว่างสัญญาณอินพุตสองตัวในขณะที่ปฏิเสธสัญญาณโหมดทั่วไปใดๆ พูดง่ายๆ ก็คือพิจารณาความแปรผันระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตสองตัวและเพิ่มความแตกต่างนั้น สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเพราะในสถานการณ์จริง มักจะมีสัญญาณที่ไม่ต้องการซึ่งเหมือนกันกับอินพุตทั้งสอง (สัญญาณโหมดทั่วไป) และเราไม่ต้องการให้สัญญาณเหล่านั้นส่งผลต่อเอาท์พุตของเรา
โครงสร้างพื้นฐานและส่วนประกอบ
วงจรขยายสัญญาณพื้นฐานมักจะประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สองตัว (ทรานซิสเตอร์แบบสองขั้วทางแยกหรือทรานซิสเตอร์แบบฟิลด์เอฟเฟกต์) เชื่อมต่อกันในรูปแบบเฉพาะ ลองดูที่รุ่นทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก (BJT) เพื่อความเรียบง่าย
เรามีเทอร์มินัลอินพุตสองตัว เรียกว่า $V_{in1}$ และ $V_{in2}$ แต่ละอินพุตเชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์ ตัวส่งของทรานซิสเตอร์สองตัวนี้เชื่อมต่อเข้าด้วยกันและมักจะมีความลำเอียงจากแหล่งกำเนิดกระแสคงที่ ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟผ่านตัวต้านทานโหลด
มันทำงานอย่างไร: พื้นฐาน
เมื่อเราใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุตสองตัว $V_{in1}$ และ $V_{in2}$ กับดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์ ทรานซิสเตอร์จะตอบสนองตามความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้
สมมติว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าทั้งสองเท่ากัน เช่น $V_{in1}=V_{in2}$ ในกรณีนี้กระแสที่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์สองตัวจะเท่ากัน เนื่องจากตัวสะสมเชื่อมต่อกับตัวต้านทานโหลด แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานเหล่านี้จะเท่ากัน ดังนั้นแรงดันไฟเอาท์พุตซึ่งเป็นค่าความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมทั้งสองตัวจะเป็นศูนย์ นี่คือการปฏิเสธสัญญาณโหมดทั่วไป
ตอนนี้ ถ้า $V_{in1}$ มากกว่า $V_{in2}$ ทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อกับ $V_{in1}$ จะนำกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อกับ $V_{in2}$ สิ่งนี้ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานโหลดของทรานซิสเตอร์ตัวแรกที่มากขึ้น และแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานโหลดของทรานซิสเตอร์ตัวที่สองน้อยลง เป็นผลให้แรงดันเอาต์พุตไม่เป็นศูนย์ซึ่งแสดงถึงความแตกต่างที่ขยายระหว่าง $V_{in1}$ และ $V_{in2}$
ทั่วไป - อัตราส่วนการปฏิเสธโหมด (CMRR)
ความสามารถของแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลในการปฏิเสธสัญญาณโหมดทั่วไปวัดโดยอัตราส่วนการปฏิเสธโหมดร่วม (CMRR) มันถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของส่วนต่าง - อัตราขยายของโหมด ($A_d$) ต่ออัตราขยายของโหมดทั่วไป ($A_{cm}$)
[CMRR = \frac{A_d}{A_{cm}}]
CMRR ที่สูงเป็นที่ต้องการ เนื่องจากหมายความว่าแอมพลิฟายเออร์สามารถเพิกเฉยต่อสัญญาณโหมดทั่วไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมุ่งเน้นไปที่การขยายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล ตัวอย่างเช่น ในแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลคุณภาพสูง CMRR สามารถอยู่ในช่วง 80 - 100 dB
การประยุกต์ของดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์
แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลมีการใช้งานที่หลากหลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัด: สิ่งเหล่านี้ใช้ในอุปกรณ์วัดและทดสอบ พวกเขาจำเป็นต้องขยายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเล็กๆ ในขณะที่ปฏิเสธสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปที่อาจมีอยู่ในสภาพแวดล้อมการวัด ตัวอย่างเช่น ในวงจรเซ็นเซอร์อุณหภูมิ ดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์สามารถขยายความต่างศักย์ไฟฟ้าเล็กน้อยที่สร้างโดยเซ็นเซอร์ โดยไม่สนใจสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าใดๆ ที่ปรากฏบนสายอินพุตทั้งสอง
- ระบบเครื่องเสียง: แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลใช้ในพรีแอมพลิฟายเออร์เสียงเพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน พวกเขาสามารถปฏิเสธเสียงฮัมหรือสัญญาณรบกวนใดๆ ที่เกิดขึ้นกับช่องสัญญาณอินพุตทั้งสองช่องได้
- ระบบการสื่อสาร: ในระบบสื่อสาร เครื่องขยายสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลใช้เพื่อขยายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่ส่งผ่านสายเคเบิลระยะไกล ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และสัญญาณรบกวนข้าม
ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของเราสำหรับดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์
ในฐานะซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เรานำเสนอส่วนประกอบที่หลากหลายที่สามารถใช้ในวงจรขยายสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลได้ ตัวอย่างเช่น เรามีตัวต้านทานและตัวเก็บประจุคุณภาพสูงซึ่งจำเป็นสำหรับการไบอัสทรานซิสเตอร์และการตั้งค่าเกนของแอมพลิฟายเออร์
นอกจากนี้เรายังมีทรานซิสเตอร์ให้เลือกมากมาย ทั้ง BJT และ FET ซึ่งสามารถใช้สร้างดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์ได้ ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม เช่น อัตราขยายสูงและสัญญาณรบกวนต่ำ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลที่ดี
นอกจากนี้เรายังนำเสนอตัวเก็บประจุบางตัวที่สามารถใช้ในวงจรที่เกี่ยวข้องได้ ตรวจสอบของเราCBB65 ตัวเก็บประจุมอเตอร์กระแสสลับ,ตัวเก็บประจุสตาร์ท CD60, และCBB61 AC มอเตอร์สตาร์ทตัวเก็บประจุ. แม้ว่าสิ่งเหล่านี้มีไว้สำหรับการใช้งานมอเตอร์เป็นหลัก แต่ก็สามารถใช้ในวงจรจ่ายไฟหรือวงจรกรองบางวงจรที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบขนาดใหญ่ที่มีแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียล
ทำไมต้องเลือกส่วนประกอบของเรา?
ส่วนประกอบของเราได้มาจากผู้ผลิตที่เชื่อถือได้ และได้รับการทดสอบอย่างละเอียดเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพสูง เราเข้าใจถึงความสำคัญของการมีส่วนประกอบที่ทำงานอย่างสม่ำเสมอในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่สำคัญ เช่น แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียล
เรายังเสนอราคาที่แข่งขันได้และการบริการลูกค้าที่เป็นเลิศ ไม่ว่าคุณจะเป็นงานอดิเรกที่สร้างโครงการขนาดเล็กหรือเป็นวิศวกรมืออาชีพที่ทำงานเกี่ยวกับการออกแบบขนาดใหญ่ เราพร้อมให้ความช่วยเหลือคุณค้นหาส่วนประกอบที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณ
มาเชื่อมต่อและหารือเกี่ยวกับการจัดซื้อของคุณกันเถอะ
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์สำหรับวงจรดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์หรือโครงการอื่นๆ อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เรายินดีเป็นอย่างยิ่งที่จะหารือเกี่ยวกับความต้องการของคุณ ให้การสนับสนุนทางเทคนิค และเสนอราคาที่แข่งขันได้ ไม่ว่าคุณจะต้องการปริมาณน้อยสำหรับการสร้างต้นแบบหรือสั่งผลิตจำนวนมาก เราก็ช่วยคุณได้
อ้างอิง
- โฮโรวิตซ์, พี., และฮิลล์, ดับเบิลยู. (1989) ศิลปะแห่งอิเล็กทรอนิกส์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.
- Sedra, AS และ Smith, KC (2015) วงจรไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด.