Differensforstærker

En differensforstærker eller differentialforstærker er en type elektronisk forstærker som forstærker forskellen mellem to spændinger men som undertrykker output, når de to spændinger er ens.

Differensforstærker symbol
De inverterende og ikke-inverterende input er vist med "−" og "+" symbolerne (respektiv) placeret i forstærker trekanten. Vs+ og Vs− er forsyningsspændingerne; de er ofte udeladt fra diagrammet for overskuelighedens skyld, men er selvfølgelig nødvendig i det rigtige kredsløb.

TeoriRediger

Mange elektroniske enheder anvender internt differensforstærker. Output fra en ideel differensforstærker er givet ved:

 

Hvor   og   er input spændinger og   er den differentielle forstærkning.
I praksis er forstærkningen ikke eksakt ens for de input. Det betyder, for eksempel, at hvis   og   er ens, vil output ikke være nul, sådan som det ville være i det ideelle tilfælde. En mere realistisk udtryk for output af en differensforstærker indeholder derfor et yderligere led.

 

  er kaldet common-mode forstærkningen af forstærkeren.
Da differensforstærkere ofte anvendes til at nulle støj eller bias-spændinger som kan forekomme på begge input, er en lav common-mode forstærkning ønsket.

Common-mode rejection ratio (CMRR) er typisk defineret som forholdet mellem differential-mode forstærkningen og common-mode forstærkningen, hvilket indikerer hvor god forstærkeren er til udbalancere spændinger som er tilstede på begge input. Common-mode rejection ratio er defineret som:

 

In en perfekt symmetrisk differensforstærker er   nul og CMRR er uendelig. Bemærk at en differensforstærker er en mere generel form for forstærker end en med kun en enkelt input; hvis en af input på en differensforstærker jordes, fås en enkelt-input forstærker.

Andre differensforstærkereRediger

 
Op-amp differentialforstærker.

En operationsforstærker eller op-amp er en differensforstærker med en meget høj differential-mode forstærkning, meget høj input-impedanser, og en lav output-impedans. Ved at anvende negativ tilbagekobling kan en op-amp differensforstærker bygges med forudsigelig og stabil forstærkning.

Se ogsåRediger

Eksterne henvisningerRediger