Differenzverstärker sind Verstärker mit zwei Eingängen, bei dem nicht ein einzelnes Signal, sondern die Differenz der beiden Eingangssignale +Ue und -Ue gegen Masse verstärkt wird.
- Aufbau:
Der Differenzverstärker besteht aus zwei gleichen Verstärkerstufen (R1-V1 und R2-V2) in Emitterschaltung und einem gemeinsamen Emitter-Widerstand, der zur Verbesserung der Gleichtaktunterdrückung aus einer Stromquelle besteht. (Emitterfolgerschaltung aus R3-R4 / V3-Re) Es sind zwei symmetrische Betriebsspannungen (+Ub / -Ub) gegen Masse notwendig.
- Funktion:
Man unterscheidet bezüglich der Wirkungsweise auf den Ausgang (Q) der Schaltung einen invertierenden Eingang -In und nichtinvertierenden Eingang +In.
Die Stromquelle wird so eingestellt, das bei kurzgeschlossenen Eingängen (also beide Eingänge 0-Signal!) das Ausgangssignal ebenfalls 0 ist.
Ein + Eingangssignal am nichtinvertierenden Eingang +In bewirkt einen höheren Strom über R1-V1. Da die Summe der beiden Emitterströme durch die Stromquelle konstant bleibt, muss der Strom über R2-V2 kleiner werden. Damit verringert sich die Spannung am R2 und die Ausgangsspannung Uq steigt.
Ein + Eingangssignal am invertierenden Eingang -In steuert Transistor V2 durch und die Spannung an Q wird negativ.
Gleich hohe Eingangsspannungen führen zu gleich hohen Strömen und damit zu keiner Ausgangsspannung!
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Es gilt:
- +UQ wenn +In positiver als -In
- - UQ wenn -In positiver als +In
Beispiel:
- +In = 1mV_
- -In = 2mV / 1kHz
- Vu = 200 (Spannungsverstärkungsfaktor)
Berechnung:
UQ = Vu * (+In - -In)
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