Verschil tussen differentiële versterker en operationele versterker

Belangrijkste verschil - differentiële versterker versus operationele versterker

Versterkers zijn uiterst essentiële componenten in elektronische schakelingen. De grootste verschil tussen differentiële versterker en operationele versterker is dat een Differential amplifier is een versterker die een spanningsverschil tussen de ingangen versterkt, overwegende dat operationele versterker is in feite een type van differentiële versterker met een grote open-lusversterking, een hoge ingangsimpedantie en een lage uitgangsimpedantie.

Wat is een differentiële versterker

Een verschilversterker is een elektrische component die het verschil versterkt tussen twee signalen die worden aangeboden aan twee ingangsklemmen, terwijl signalen worden genegeerd die gemeenschappelijk zijn voor beide ingangsterminals. Een differentiaalversterker heeft twee ingangen: we noemen deze als en . Stel dat de versterker versterkt wordt met een factor en  met een factor . Vervolgens de uitgangsspanning  zou zijn:

.

De differentiële spanning () is gedefinieerd als . 

De common mode voltage () is gedefinieerd als .

Met behulp van deze twee waarden kunnen we proberen een uitdrukking voor de uitgangsspanning af te leiden.

en,

Nu kunnen we deze waarden vervangen door , geeft ons:

Als we dit uitbreiden en opnieuw factoriseren, krijgen we:

De hoeveelheid  wordt het common-mode gain () en de hoeveelheid  wordt het differentiële winst (). In termen van deze nquantitietwo hoeveelheden, kunnen we gewoon de bovenstaande vergelijking schrijven als:

Wat is een operationele versterker

Een operationele versterker is een type differentiële versterker met hoge versterking. Operationele versterkers hebben grote ingangsimpedanties en kleine uitgangsimpedanties. Voor ideaal operationele versterkers, wordt de ingangsimpedantie als oneindig beschouwd, terwijl de uitgangsimpedantie als 0 wordt genomen. Vaak maken operationele versterkers gebruik van een weerstand om zichzelf te voorzien negatieve feedback. Door de waarde van de weerstand te veranderen, is het mogelijk om de versterking van een operationele versterker te veranderen. Merk op dat het toevoegen van een weerstand reduceert de totale versterking van een operationele versterker. Toen we de winst in de vorige sectie berekenden, deden we dat door te veronderstellen dat er geen feedback is. Daarom is de winst die we hebben berekend de maximum mogelijke versterking voor een versterker, en deze wordt de open-lus versterking omdat er geen feedbackmechanisme is in het systeem.

Operationele versterkers hebben een uiterst belangrijke plaats in analoog computergebruik, waar ze worden gebruikt om niet alleen signalen te versterken, maar om spanningen te inverteren, spanningen toe te voegen en differentiatie en integratie uit te voeren.

De onderstaande figuur toont het symbool voor een operationele versterker:

Het symbool van een operationele versterker

en  zijn de ingangsklemmen, terwijl  en  zijn de terminals waarop een voeding is aangesloten.  is de uitgangsterminal.

De afbeelding hieronder toont een operationele versterker:

Een operationele versterker

Verschil tussen differentiële versterker en operationele versterker

EEN differentiële versterker is een type versterker dat een spanningsverschil tussen twee van zijn ingangen versterkt.

Een operationele versterker is een type van differentiële versterker met een grote open-lusversterking, een zeer hoge ingangsimpedantie en een zeer lage uitgangsimpedantie.

Afbeelding met dank aan:

"Op-amp pinouts." Door Gebruiker: Omegatron (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Opamp" door lambda's (Eigen werk) [CC BY 2.0], via flickr