Работа каскада в качестве дифференциального

Дифференциальным (разностным) называют каскад, усиливающий разность напряжений

при на каждом из выходов получаются усиленные разности и .

При схеме между коллекторами:

Выход между коллекторами называют дифференциальным каскад нечувствителен к синфазным входным напряжениям – это очень ценное свойство (позволяет избавиться от наводимых помех на входе)

т.е.на выход будут передаваться:

· разностное входное напряжение

· синфазное напряжение

· коэффициент передачи равен

· коэффициент передачи синфазного

В большинстве случаев входные сигналы не является синфазными или противофазными, а содержат одинаковую синфазную и отличающуюся дифференциальные части

В ДУ с полностью симметричными плечами синфазный сигнал по симметричному выходу полностью подавляется, а выходное напряжение пропорционально разности входных напряжений, т.е. их дифференциальной части ( )

Выходное напряжение по несимметричным выводам, кроме полезной дифференциальной составляющей, содержит и синфазную составляющую (с коэффициентом передачи )

Коэффициент, показывающий во сколько раз коэффициентом передачи синфазное входное напряжение меньше, чем дифференциального, называется коэффициентом ослабления синфазного сигнала(КОСС).

Для увеличение КОСС вместе применяют ГСТ. Для уменьшения входного тока выбирают минимально необходимыми для обеспечения требуемой скорости нарастания (это скорость заряда некоторой ёмкости с током – подробно рассмотрим в главе об ОУ). Обычно . Малый обуславливает низкий уровень шумов транзистора.

Дифференциальный каскад(ДК) широко применяется в ИМС благодаря основным свойствам (ДК – первый каскад ОУ):

1. Способность вычитать, т.е. нечувствительность к синфазным входным напряжениям. Это позволяет применять его для усиления дифференциальных сигналов и облегчает подачу сигналов ОС, которые в интегральных усилителях всегда применяется.

2. Симметрия схемы, обеспечивающая малый дрейф нуля и слабую зависимость параметров от температуры и произвольного разброса параметров элементов, т.к. они отклоняются одинаково в обоих плечах, что не приводит к разбалансировке схемы (интегральная технология обеспечивает высокую идентичность).

3. Ненужность блокировочного конденсатора в цепи эмиттеров и, несмотря на это, большой коэффициент усиления дифференциального сигнала, равный .

4. Если на входе ДУ установить транзистор VT и управлять его током, то будут изменяться токи транзисторов VT1 и VT2, а, значит, и их крутизна. Это позволяет создавать на основеДК усилители с управляемыми коэффициентом усиления и перемножители.