Tại sao hai giai đoạn được sử dụng cho một bộ khuếch đại thiết bị?

Khi chúng ta có một bộ khuếch đại thiết bị hai giai đoạn, chẳng hạn như sau.

Tại sao chúng ta cần giai đoạn đầu tiên của hai Bộ khuếch đại hoạt động? Chúng ta không thể nhập V1 và V2 vào bộ khuếch đại vi sai sao?

Thiết kế 3 op-amp có ba ưu điểm chính so với bộ khuếch đại vi sai op-amp đơn.

1. Trở kháng đầu vào cao hơn nhiều, vì các đầu vào truyền trực tiếp vào đầu vào op-amp chứ không phải vào một bộ chia điện trở.
2. Độ lợi có thể được đặt bằng cách thay đổi một điện trở duy nhất, vì vậy các phần quan trọng có thể dễ dàng tích hợp vào một chip (tối đa hóa đối xứng) với một điện trở bên ngoài để đặt mức tăng.
3. Trong cấu hình khuếch đại cao, từ chối chế độ chung tốt hơn nhiều vì mức tăng của giai đoạn đầu tiên nhân lên hiệu quả từ chối chế độ chung của giai đoạn thứ hai.

Lưu ý rằng nói chung, tốt hơn là sử dụng chip khuếch đại thiết bị cụ thể hơn là cố gắng tự xây dựng nó từ các bộ phận riêng biệt. Có tất cả mọi thứ trên một chip cải thiện tính đối xứng và do đó loại bỏ chế độ phổ biến.

$T\Omega$

Ngoài các mối quan tâm trở kháng đầu vào, đạt được trong hai giai đoạn cung cấp đáp ứng tần số tốt hơn.

Có là một giai đoạn duy nhất, cao trở kháng đầu vào, khuếch đại vi sai.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Không có Rg, giá trị này có mức tăng (f + 1). Rg có thể được sử dụng để tăng mức tăng.

Tuy nhiên, nó có sự thỏa hiệp về hiệu suất so với phiên bản 3 bộ khuếch đại.

a) Nó có mức tăng vòng lặp ít mở hơn, do đó mức tăng rất cao không ổn định
b) Hai đường tín hiệu có sự dịch pha khác nhau, do đó chế độ loại bỏ phổ biến chỉ hoạt động ở tần số thấp. Bạn có thể cải thiện điều này một chút với tụ điện được đặt ở vị trí chiến lược mặc dù
c) Ở mức tăng thấp, phạm vi chế độ chung bị giới hạn bởi khoảng không cung cấp điện
d) Việc vẽ chính xác sẽ phức tạp hơn so với phiên bản 3 bộ khuếch đại. Chỉ mới gần đây, tôi đã tạo ra một bản ghi nhớ để có được các điện trở ở đúng nơi từ bộ nhớ.

Nhưng, nếu bạn chỉ còn 2 bộ khuếch đại, thì nó hoạt động. Nó cho phép bạn điều khiển mức tăng với một điện trở biến duy nhất, giống như phiên bản 3 bộ khuếch đại, nhưng thật không may, chỉ là phiên bản 3 amp, điện trở này đang nổi.

Các câu trả lời trên là đáng tin cậy, nhưng tôi muốn thêm một cái gì đó. Xem xét bộ khuếch đại vi sai:

Khi một người muốn thay đổi mức tăng của bộ khuếch đại (ví dụ để khai thác độ phân giải tối đa của ADC), 2 điện trở có giá trị K⋅R phải được điều chỉnh hoàn toàn đồng bộ, thông qua các điện trở có thể điều chỉnh điện cơ do đó việc chạy nhẹ hoặc mòn các điện trở này dẫn đến mất cân bằng giữa giá trị của hai điện trở này thì kết quả là không được bỏ qua hệ số chế độ chung. Thông thường chế độ phổ biến trong giai đoạn trước (ví dụ cầu Wheatstone) lớn hơn chế độ vi sai sau đó dẫn đến các phép đo sai.