Trường hợp khuếch đại tín hiệu nhỏ được sử dụng ở đâu?


7

Tôi đang dạy sinh viên về cặp vi sai (xem mạch bên dưới). Tôi đã giải quyết nhiều vấn đề như sự khác biệt giữa mức tăng vi sai và chế độ chung, lấy tín hiệu vb1 và vb2 tùy ý và biểu thị chúng bằng chế độ chung + thành phần vi sai và cuối cùng sử dụng gương hiện tại để chuyển đổi một đầu. Bộ khuếch đại vi sai BJT với tải thụ động. Một điều tôi chưa giải quyết là cặp vi sai rất dễ bão hòa. Rất hiếm khi cặp vi sai hoạt động như một bộ khuếch đại tuyến tính, nhưng thay vào đó, các đầu ra thường được đẩy đến giới hạn của chúng (đến đường ray của chúng). Trong thực tế, phạm vi của các đầu vào vi sai tạo ra đầu ra tuyến tính là rất nhỏ (có thể là +/- hai điện áp nhiệt như được thấy dưới đây). Những gì tôi muốn biết từ bạn là nếu có bất kỳ ứng dụng nào của cặp vi sai chỉ phụ thuộc vào việc sử dụng vùng tuyến tính? Tiền khuếch đại ăng ten viễn thông? Cầu Wheatstone? nhập mô tả hình ảnh ở đây Cảm ơn sự giúp đỡ của bạn - (đây là bài đăng stackexchange đầu tiên của tôi)


2
Tôi không phải là nhà thiết kế vi mạch, nhưng nếu bạn thay thế hai điện trở có nhãn Rc bằng gương hiện tại, tôi tin rằng bạn sẽ có được mức tăng cao hơn nhiều và mở rộng vùng tuyến tính, mặc dù điều đó sẽ khiến bạn mất một khoảng trống. Cũng đáng làm nhiều thời gian.
mkeith

2
Quá lười biếng để viết một câu trả lời đầy đủ, nhưng hầu như bất kỳ opamp với giai đoạn đầu vào BJT. Ngoài ra ECL (hầu như không được sử dụng ngày nay) .
Fizz

Tôi có thể hiểu nhầm ý của bạn về "vùng tuyến tính" trong bình luận của tôi. Nhưng dù sao tôi cũng sẽ để nó ở đó.
mkeith

Ngoài ra, tôi không biết điều này có thực sự được tính là sử dụng hay không, nhưng cặp vi sai là các bóng bán dẫn duy nhất trong macromodel Boyle của opamp thường được sử dụng trong mô phỏng SPICE (đối với opams cũ); phần còn lại là nguồn lý tưởng, v.v ... Các opap mới hơn có các mô hình SPICE tinh vi hơn, nhưng số lượng bóng bán dẫn vẫn thường bị giới hạn chỉ trong hai loại này.
Fizz

Một công thức thay thế cho câu hỏi của bạn có thể là "Có ứng dụng nào cho một cặp vi sai chạy" vòng lặp mở "dưới dạng bộ khuếch đại (không phải là công tắc)". Bạn sẽ là người đánh giá xem điều đó có thể hiện câu hỏi của bạn rõ ràng hơn không, nhưng đó là cách giải thích mà tôi đã rút ra từ đó :)
scanny

Câu trả lời:


5

Bạn sẽ thấy mạch này được sử dụng trong các bộ khuếch đại điều khiển điện áp. Ở đây, tín hiệu âm thanh được đưa vào một trong các đầu vào và dòng điện qua các bộ phát điều khiển mức khuếch đại của bộ khuếch đại.

Một tìm kiếm google cho "synth vca rời rạc" sẽ cung cấp cho bạn một số mạch ví dụ. Đây là một đơn giản:

nhập mô tả hình ảnh ở đây


5

Một mạch tương tự là trên đầu vào của bộ khuếch đại hoạt động. Có-- nó bão hòa khá dễ dàng, đó là lý do tại sao nó thường được cấu hình theo cách sắp xếp phản hồi tiêu cực.

Trên thực tế, Thiết bị Analog sử dụng gần như chính xác mạch này trong một tài liệu mô tả cách bảo vệ các giai đoạn đầu vào trên opamp. Real op amps phức tạp hơn nhiều, nhưng nó là một xấp xỉ thứ tự tốt đầu tiên.

nhập mô tả hình ảnh ở đâytừ http://www.analog.com/lvern/analogDialogue/archives/41-05/input_protection.html

Nhìn quen quen ??

Lưu ý, đầu ra của mạch được đưa trở lại đầu vào âm, đưa ra phản hồi âm và giữ mức tăng tổng thể trong tầm kiểm soát.


Vâng, tất nhiên OpAmp là ứng dụng điển hình của một cặp vi sai. Họ không cần phải tuyến tính cả. Nó đủ nếu đầu ra đơn điệu với đầu vào (điện áp chênh lệch). Họ có thể bão hòa dễ dàng. Điều đó không có vấn đề gì vì (như Olin đã đề cập) hầu hết thời gian chúng được vận hành theo cách phản hồi tiêu cực tránh sự bão hòa (khuếch đại vòng hở không chủ yếu liên quan).
Sữa đông

2
@Curd, ý bạn là đơn điệu.
Scott Seidman

1
Nếu đầu ra đơn điệu, tôi sẽ tìm kiếm một đầu vào thú vị hơn.
Todd Wilcox

@ Hủy bỏ: có, "đơn điệu". Tiếng Anh không phải là ngôn ngữ đầu tiên của tôi và trong ngôn ngữ đầu tiên của tôi, chúng tôi sử dụng cùng một tính từ cho cả hai nghĩa :-).
Sữa đông

4

Bạn nói đúng rằng mạch này không tuyến tính lắm. Đặc điểm chính của nó là nó có điện áp bù thấp giữa hai đầu vào. Do đó, nó thường được sử dụng trong đó mức tăng sẽ lớn trong chính mạch, nhưng sẽ có phản hồi tiêu cực xung quanh mạch này ở mức cao hơn. Điều đó có nghĩa là cặp vi sai chỉ được vận hành ở một vài mV khác nhau, bất cứ điều gì nhiều hơn những gì gây ra đầu ra vòng hở để bão hòa là không liên quan.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.