Differentiaalivahvistin on eräänlainen elektroninen vahvistin, joka lisää kahden syöttöjännitteen välistä eroa. Differentiaalivahvistimet myös tukahduttavat jännitteen, joka on yhteinen molemmille syötöille. Digitaalinen vahvistin on yksi käytetyimmistä ja tärkeimmistä komponenteista integroiduissa piireissä (ICs).

Differentiaalivahvistimen syötöt

Yksi kääntävä
Yksi ei-kääntävä

Miksi käyttää differentiaalivahvistinta?

Differentiaalivahvistimia käytetään tasapainoisten differentiaalisignaalien vahvistamiseen, joita käytetään pienten signaalien välittämiseen sähköisesti meluisissa ympäristöissä. Signaalikaapeleiden tulisi olla lähellä toisiaan tai kytketty yhteen, jolloin suurin osa indusoidusta melusta on "yhteismoodia", joka vaikuttaa molempiin kaapeleihin samalla tavalla.

Differentiaalivahvistimen sovellukset

Differentiaalivahvistimen pääasiallinen sovellus on poistaa kaikki melu ja jännitteet, jotka ovat läsnä molemmissa jännitesyötöissä. Tämä melu esiintyy yhteismoodissa vaihtelevana jännitteenä. Differentiaalivahvistimia käytetään piireissä, jotka käyttävät negatiivista palautetta, kuten moottorien ohjauksessa ja signaalin vahvistuksessa.

Useat elektroniset laitteet käyttävät differentiaalivahvistimia

FM/Am radiovastaanotto
Äänentoiston esivahvistimet
Mikrofonin esivahvistimet
TV-signaalin vastaanotto
Digitaalinen analogimuunnos

Differentiaalivahvistin voidaan myös konfiguroida toimimaan yksipäisenä vahvistimena maadoittamalla yksi syötöistä.

Modernit differentiaalivahvistimet sijaitsevat yleensä yhdellä mikrosirulla. Mikrosirun sisällä positiiviset ja negatiiviset signaalit lisätään yhteen ja niistä tulee yksi lähtö.

Mitä CMRR ja PSRR tarkoittavat?

CMRR on lyhenne yhteismoodin hylkäämisen suhteesta ja viittaa differentiaalisten vahvistusten tehosuhteeseen yhteismoodivahvistuksen välillä. Tämä yksikkö mitataan positiivisina desibeleinä.
PSRR on lyhenne virtalähteen hylkäämisen suhteesta ja viittaa vahvistimen kykyyn ylläpitää lähtöjännite tasaisena, vaikka syötetty tasajännite vaihtelee.