Дифференциальный усилитель

Дифференциа́льный усили́тель — электронный усилитель с двумя входами, выходной сигнал которого равен разности входных напряжений, умноженной на константу. Применяется в случаях, когда необходимо выделить небольшую разность напряжений на фоне значительной синфазной составляющей.

Выходной сигнал дифференциального усилителя может быть как однофазным, так и дифференциальным. Это определяется схемотехникой выходного каскада.

Транзисторы дифференциального усилителя могут быть биполярными, полевыми или баллистическими. Наиболее высокочастотными (ТГц диапазон) являются дифференциальные усилители на интегральной паре баллистических транзисторов^[1][2].

Для предварительного усиления слабого дифференциального сигнала в прецизионных системах от усилителя требуются высокая точность

(ОУ).

Однако дифференциальный усилитель на одном ОУ не может иметь высокое входное сопротивление, превышающее нескольких

ом

, поэтому для устранения этого недостатка часто применяют схему, аналогичную изображённой на рисунке 3. Здесь пара напряжений ${\displaystyle V2,~V1}$ подаётся на неинвертирующие входы двух ОУ, не включенные в контур обратной связи, и собственное входное сопротивление прецизионных операционных усилителей, являющееся входными сопротивлениями такого дифференциального усилителя, может превышать значение в нескольких сотен мегаом. Такую схему часто называют инструментальный усилитель.

.

Промышленностью выпускаются готовые микросхемы, содержащие приведённую схему инструментального усилителя, с дополнительными возможностями по настройке коэффициента усиления, фильтрации шумов и частотной коррекции.

Дифференциальный усилитель необходим в случаях, когда информацию несёт не абсолютное значение напряжения в некоторой точке (относительно уровня заземления), а разность напряжений между двумя точками. Характерным примером является резистивный датчик тока, включённый последовательно с некоторой цепью ток которой необходимо контролировать.

Дифференциальные усилители всегда используются, когда присутствие синфазных помех в сигнале недопустимо его исказят. Например, при измерении электрических напряжений, измеряемых между определёнными точками живого организма, это: при снятии электрокардиограммы,

и других подобных методах исследования.

Для дополнительного подавления помех также используются специальные проводные линии передачи сигналов, например, экранированная двухпроводную линию для передачи сигнала с микрофона (применяется, например, в линиях с

).

Также:

• Дифференциальные усилители применяется в цифровых микросхемах с эмиттерно-связанной логикой (ЭСЛ), начавших применяться с 1960-х годов.
• Дифференциальный усилитель применяется в эмиттерно-связанных триггерах Шмитта.
• Дифференциальный усилитель применяется в аналоговом перемножителе напряжений — в ячейке Гилберта.

• Применение операционных усилителей.
• Измерительный усилитель.
• Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ).
• Дифференциальное включение.

• 3.2. Дифференциальный усилитель http://riostat.ru/elektron_sistem/2-7-2.php
• 3.14.1. Дифференциальные усилители https://web.archive.org/web/20120508065006/http://kurs.ido.tpu.ru/courses/osn_elec/chapter_3/glv_3_page_14.html
• Работа 4.1 Дифференциальные усилители на биполярных транзисторах http://ikit.edu.sfu-kras.ru/drupal/content/rab41 (недоступная ссылка)
• 4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ https://web.archive.org/web/20130328183903/http://fos.ru/radio/8880.html

Для улучшения этой статьи желательно: Оформить статью по правилами написания статей . Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.