Differenzialverstärker - definition
Differenzialverstärker - definition
Differenzialverstärker ist ein Typ von Analogverstärker, dessen Aufgabe es ist, die Spannungsdifferenz zwischen zwei Signaleingängen zu verstärken und dabei gemeinsame Komponenten maximal zu unterdrücken, i.e. gleiche Spannungen an beiden Eingängen. Dank dieser Eigenschaft, ist ein Differenzverstärker eine grundlegende Komponente vieler elektronischer Systeme, die eine hohe Störfestigkeit erfordern, wie z.B. Messsensoren, brückenverstärker, signalübertragungssysteme und Eingangsschaltungen von Analog-nach-digitalen Wandlern-digitalen Wandlern.
Ein wesentlicher Parameter, der die Qualität der Leistung eines Differenzverstärkers beschreibt, ist der-gleichtaktsignal-Dämpfungskoeffizient (CMRR - Gemeinsame-Mode Rejection Ratio), der bestimmt, wie effektiv das System in der Lage ist, das Differenzsignal von Gleichtaktstörungen zu unterscheiden. Je höher das CMRR, ist, desto besser funktioniert der Verstärker in Umgebungen mit hohen Pegeln von elektromagnetischen Störungen oder in Systemen mit langen Signalkabeln, wo die Störanfälligkeit ein großes Problem darstellt.
Differenzialverstärker können implementiert werden als diskrete Systeme, auf der Grundlage von Transistorenpaaren in einer gemeinsamen Basis- oder Emitteranordnung, oder als integrierte Schaltungen von Instrumentenverstärkern, die eine hohe Stabilität der Parameter und eine hohe Präzision bieten. Eine typische Differenzschaltung besteht aus zwei Eingängen - invertierend und nicht-invertierenden - und einem Ausgang, an dem ein verstärktes Signal erscheint, das sich aus der Differenz der Eingangsspannungen ergibt, multipliziert mit der Verstärkung.
Der Differenzverstärker wird verwendet für.u.a. in Analogschaltungen von A/D-Wandlern, in differenziellen Messsystemen (z.B.g. dehnungsmessstreifen), als Eingangsstufe für Operationsverstärker und in Systemen zur Eliminierung von Grundrauschen und Offsetspannungen. In Kombination mit geeigneten Filtern und Schutzvorrichtungen, kann er unter sehr anspruchsvollen Umgebungsbedingungen arbeiten, unter Beibehaltung der Linearität und Präzision über einen breiten Spannungs- und Frequenzbereich.
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