V měřící technice se často používá operační zesilovač zapojený jako diferenční zesilovač. Toto zapojení se používá pro sledování dvou signálů s velmi málo odlišnými hodnotami napětí, výstupní napětí úměrné rozdílu napětí na vstupech. Typické zapojení diferenčního zesilovače je na obr. 1. Lze na něj pohlížet tak, že invertující zesilovač zesiluje napětí U1 a neinvertující zesilovač zesiluje U2, takže napětí U2 musí být zmenšeno odporovým děličem R3/R2, tak aby zesílení obou větví bylo stejné.
Obr. 1 Základní zapojení diferenčního zesilovače. Musí přesně platit R3 = R1, R2 = Rzp.
Má-li diferenční zesilovač skutečně zesilovat jen rozdílové napětí, musí se dodržet následující podmínka:
$$\frac{R1}{R3} = \frac{U_{zp}}{R2}$$
To znamená, že dvojice odporů R2 a R3 musí být ve stejném poměru jako Rzp a R1. Jinak situaci komplikuje souhlasný signál. Velmi záleží na tom, aby použité odpory byly přesné! Výstupní napětí je dáno vztahem:
$$U_0 = \frac{R_{zp}}{R1}(U_2 – U_1)$$
Rovnice platí pro ideální zesilovač, ale ve skutečném zapojení se příliš neliší. Je z ní vidět, že rozdíl vstupních napětí se násobí poměrem určujícím velikost zesílení. V praxi se většinou používá složitější zapojení diferenčního zesilovače, které eliminuje vliv odporů zdrojů napětí U1 a U2.
Literatura
- Václav Malina; Poznáváme elektroniku III, nakladatelství Kopp, České Budějovice, 1997
- The Differential Amplifier
Další kapitoly
- Základy elektroniky
- Novinky
- Rezistory
- Kondenzátory
- Cívky
- Diody
- Diak
- Triak
- Tyristor
- Trisil
- Tranzistory
- Memristory
- Integrované obvody
- Výpočetní technika
- Komunikace
- Plošné spoje
- Baterie a akumulátory
- Čidla/sensory
- Datasheety