Дифференциалды күшейіткіш

10 - тақырып. Дифференциалды күшейіткіш

Дәріс жоспары (1 сағ)

1. Дифференциалды күшейіткіш.
2. Биполярлы транзистор негізінде жасалған дифференциалды күшейіткіштің жұмыс істеу принципі мен техникалық сипаттамасы. 
3. Өрістік транзистор және МТЖ негізінде жасалған дифференциалды күшейткіштің жұмыс істеу принципі мен техникалық сипаттамалары.

Әдебиеттер: нег. 2, 3, 5, 9, 10, 11, қос. 14, 18

Дифференциалды күшейткіш (ДК) екі кіріс кернеулердің айырмасын күшейту үшін арналған.

ДК күшейту коэффициентін тұраққтау теріс кері байланыс көмегімен  іске   асырылады.

Қарапайым дифференциалды күшейткіш коллектор тізбектеріндегі жүктеменің транзисторы мен резисторынан  тұратын  екі  бірдей  иіннен тұрады. Эмиттерлербір-бірімен  және  Rэ  резисторы  арқылы  ортақ  шинаға  қосылған.

ДК аналогты электрониканың операционды күшейткішінің және басқа да құрылғылардың негізгікаскадтарының бірі болып табылады.

[pic 1]

4.1 сурет - Ток белгілеуші резистормен дифференциалды каскад

Каскад абсолютті симметриялы, яғни резисторлар кедергісі және транзисторлар параметрлері бірдей деп санайық. Бұл шарт интегралды схема немесе оныңбөліктері түрінде ДК дайындауда туралықтың жоғары деңгейімен орындалады. Онда бірдей кіріс сигналдарында U1 және U2 транзисторлар токтары да бірдей болады, ол коллекторлар арасындағы потенциалдар айырмасы нөлге тең дегенді білдіреді. Бұл жағдай, екі кіріс сигналы да амплитудасы, фазасы бойынша бірдей болғанда, синфазды сигналды күшейту режимі деп аталады.

Егер екі кіріске де деңгейі бойынша бірдей, бірақ фазасы бойынша әр түрлі сигналдар берсе, онда нәтижесінде бір транзистордың тогы көбееді, ал екіншісінікісол шамаға азаяды. Мұнда эмиттер тізбегіндегі резистор арқылы өзгермейтін ток өтетін болады.

Егер оң өсуді тек бір кірістегі сигнал алса, мысалы, біріншісінде бұл VT1 транзисторының коллекторлың тогының өсуне әкеледі, содан, Rэ резисторы арқылытоктың өсуіне ікеледі. Rэ резисторына кернеудің түсуінің көбеюі VT2 транзисторының базасы мен эмиттерінің арасындағы потенциалдар айырмасының азаюынаәкеледі және оның тогы да азаяды, алайда VT2 транзисторының тогының өзгерісі екі транзистордың эмиттер-база  кернеулерінің  өсуі  бірдей.

 Содан кейбір шамағакіріс кернеуінің өсуі кезінде эмиттер потенциалы осы шаманың жартысына көбееді. Осыған орай екі транзистор үшін база-эмиттер кернеулерінің өсуі әр түрлі белгідебірдей болады. Бұл жағдайда колекторлар арасындағы потенциалдар айырмасы әр транзистордың коллекторындағы кернеудің өзгерісінің екі еселенген мәніне теңболады.Каскадтың қай кірісіне кернеу бергеніне тәуелсіз транзисторлар токтары бірдей өзгеретіні және кірістер арасында қойылған кернеулер айырмасыныңжартысымен олардың өсуі белгілі. Бұл дифференциалды каскадтың талдауында оның тек бір жартысын қарастыруға негіз береді.

ДК маңызды сипаттамасы каскадтың кірістері арасында берілген дифференциалды  кіріс  сигналының  күшею  коэффициентінің  неше  есе  әр  кіріс  арасында  және ортақ  шинада  әсер  ететін  синфазды  сигналдарды  күшейту коэффициентінен көп екенін көрсететін синфазды сигналдың басу коэффициенті болып табылады. Талдаубасу коэфициентінің өсуі үшін Rэ кедергісін көтеру қажет екенін көрсетеді. Алайда мұнда тұрақта ток бойынша транзисторлардың қажетті режимін қамтамасыз етупроблемасымен кездесуге тура келеді. қиындықтар орындалуы техникалық мақсатты болатын шамаға дейін қоректендіру кернеуін көтеру қажеттілінде болып отыр. Бұдан басқа Rэ резисторында үлкен номинал пайдасызболады, электр  қуатының  шашырауы  каскад   төмендетеді.