Transistorien erotusvahvistimet ovat analogisen piirin perusosia. Niitä käytetään kahden tulosignaalin välisen eron vahvistamiseen samalla kun hylätään yhteiset moodisignaalit. Oikea toteutus edellyttää laitteen ominaisuuksien ymmärtämistä, harhautuvia tekniikoita ja laskentamenetelmiä haluttujen suorituskykyparametrien saavuttamiseksi.

Perusrakenne ja toiminta

Tyypillinen erotusvahvistin koostuu kahdesta sovitetusta transistoreista, yleensä BJT- tai FET-lähettimestä, jotka jakavat yhteisen lähettimen tai lähdeyhteyden. Signaalit kohdistetaan näiden transistoreiden emäksiin tai portteihin. Piirin ensisijainen toiminto on tuottaa lähtö suhteessa tulojen väliseen eroon.

Suunnittelustrategiat

Tehokkaan erotusvahvistimen suunnittelussa on valittava sopivat transistoriparametrit, harhauttavat olosuhteet ja kuormitusresistanssit. Transistorien yhteensovittamisen varmistaminen on tärkeää korkean yhteisen moodin hylkimissuhteen (CMRR) kannalta. Kiristyksen tulisi luoda vakaa toimintapiste, minimoida vääristymä ja maksimoida lineaarisuus.

Laskentamenetelmät

Laskelmissa käytetään tyypillisesti vinousvirtaa, jännitenousua ja syöttö-/lähtöimprotensseja. BJT:ien osalta keräinvirtaa (I]C) voidaan arvioida käyttämällä hajaantuvia vastuksia ja transistorin virrannousua (β). Differentiaalijännitteen kasvua (A]v] voidaan arvioida kuormituksen sietosuhteen ja lähettimen tai lähdevastuksen suhteen kerrottuna transistoriparametreilla.

Tärkeimmät parametrit ja huomiot

  • Transistorit täsmäävät [: Varmistaa korkean CMR-arvon.
  • Bias stability: Säilyttää johdonmukaisen toiminnan lämpötilan yli.
  • Gain-laskelma: Kuormituksen ja transjohtuvuuden perusteella.
  • Meluteho[: Minimoidaan asianmukaisen komponenttivalinnan avulla.