كيف يعمل مكبر الصوت التفاضلي في الإلكترونيات؟
مرحبًا يا من هناك! كمورد للمكونات الإلكترونية، رأيت بنفسي كيف تلعب المكونات المختلفة أدوارًا حاسمة في الدوائر الإلكترونية المختلفة. أحد عناصر الدائرة المهمة هو مكبر الصوت التفاضلي. في هذه المدونة، سأشرح كيفية عمل مكبر الصوت التفاضلي ولماذا هو مفيد جدًا في مجال الإلكترونيات.
ما هو مكبر للصوت التفاضلي؟
المضخم التفاضلي هو نوع من المضخمات الإلكترونية التي تعمل على تضخيم الفرق بين إشارتي دخل بينما ترفض أي إشارات ذات وضع مشترك. بعبارات أبسط، فهو ينظر إلى التباين بين جهدين دخلين ويعزز هذا الاختلاف. يعد هذا مفيدًا جدًا لأنه في سيناريوهات العالم الحقيقي، غالبًا ما تكون هناك إشارات غير مرغوب فيها مشتركة بين كلا المدخلات (إشارات الوضع المشترك)، ولا نريد أن تؤثر تلك الإشارات على مخرجاتنا.
الهيكل الأساسي والمكونات
تتكون دائرة المضخم التفاضلي الأساسية عادةً من ترانزستورين (إما ترانزستورات توصيل ثنائية القطب أو ترانزستورات تأثير المجال) متصلة بتكوين محدد. دعونا نلقي نظرة على إصدار ترانزستور الوصل ثنائي القطب (BJT) من أجل البساطة.
لدينا طرفي إدخال، فلنسميهما $V_{in1}$ و$V_{in2}$. يتم توصيل كل مدخل بقاعدة الترانزستور. ترتبط بواعث هذين الترانزستورين معًا وعادةً ما تكون متحيزة بمصدر تيار ثابت. يتم توصيل مجمعات الترانزستورات بمصدر الطاقة من خلال مقاومات الحمل.
كيف يعمل: الأساسيات
عندما نطبق جهدي دخل $V_{in1}$ و $V_{in2}$ على مكبر الصوت التفاضلي، فإن الترانزستورات تستجيب بناءً على الفرق بين هذه الفولتية.
لنفترض أن جهدي الدخل متساويان، أي $V_{in1}=V_{in2}$. في هذه الحالة، فإن التيارات المتدفقة عبر الترانزستورين ستكون هي نفسها. وبما أن المجمعات متصلة بمقاومات الحمل، فإن انخفاض الجهد عبر هذه المقاومات سيكون هو نفسه أيضًا. لذا، فإن جهد الخرج، وهو الفرق بين الفولتية في المجمعين، سيكون صفرًا. هذا هو رفض إشارة الوضع المشترك.
الآن، إذا كان $V_{in1}$ أكبر من $V_{in2}$، فإن الترانزستور المتصل بـ $V_{in1}$ سوف يوصل تيارًا أكبر مقارنةً بالترانزستور المتصل بـ $V_{in2}$. يؤدي هذا إلى انخفاض أكبر في الجهد عبر مقاومة الحمل للترانزستور الأول وانخفاض جهد أصغر عبر مقاومة الحمل للترانزستور الثاني. ونتيجة لذلك، سيكون هناك جهد خرج غير صفري يمثل الفرق المضخم بين $V_{in1}$ و$V_{in2}$.
عام - نسبة رفض الوضع (CMRR)
يتم قياس قدرة المضخم التفاضلي على رفض إشارات الوضع المشترك بواسطة نسبة رفض الوضع المشترك (CMRR). يتم تعريفه على أنه نسبة كسب الوضع التفاضلي ($A_d$) إلى ربح الوضع المشترك ($A_{cm}$).
[CMRR = \frac{A_d}{A_{cm}}]
يعد ارتفاع CMRR أمرًا مرغوبًا فيه لأنه يعني أن مكبر الصوت يمكنه تجاهل إشارات الوضع المشترك بشكل فعال والتركيز على تضخيم الإشارة التفاضلية. على سبيل المثال، في مكبر الصوت التفاضلي عالي الجودة، يمكن أن يكون CMRR في حدود 80 - 100 ديسيبل.
تطبيقات مكبرات الصوت التفاضلية
مكبرات الصوت التفاضلية لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في مجال الإلكترونيات.
- مكبرات الصوت الأجهزة: تستخدم في أجهزة القياس والاختبار. إنهم بحاجة إلى تضخيم الإشارات التفاضلية الصغيرة مع رفض ضوضاء الوضع المشترك التي قد تكون موجودة في بيئة القياس. على سبيل المثال، في دائرة مستشعر درجة الحرارة، يمكن للمضخم التفاضلي تضخيم فرق الجهد الصغير الناتج عن المستشعر مع تجاهل أي ضوضاء كهربائية موجودة على كلا خطي الإدخال.
- أنظمة الصوت: يتم استخدام مكبرات الصوت التفاضلية في مكبرات الصوت المسبقة لتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء. يمكنهم رفض أي طنين أو تداخل مشترك بين قناتي الإدخال.
- أنظمة الاتصالات: في أنظمة الاتصالات، يتم استخدام مكبرات الصوت التفاضلية لتضخيم الإشارات التفاضلية المرسلة عبر الكابلات طويلة المسافة. وهذا يساعد في تقليل تأثيرات التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) والتداخل.
مكوناتنا الإلكترونية لمكبرات الصوت التفاضلية
باعتبارنا موردًا للمكونات الإلكترونية، فإننا نقدم مجموعة متنوعة من المكونات التي يمكن استخدامها في دوائر مكبر الصوت التفاضلي. على سبيل المثال، لدينا مقاومات ومكثفات عالية الجودة ضرورية لتحيز الترانزستورات وتحديد كسب مكبر الصوت.
لدينا أيضًا مجموعة كبيرة من الترانزستورات، سواء BJTs أو FETs، التي يمكن استخدامها لبناء مكبرات الصوت التفاضلية. تتمتع هذه الترانزستورات بخصائص أداء ممتازة، مثل الكسب العالي والضوضاء المنخفضة، والتي تعد ضرورية لمضخم تفاضلي يعمل بشكل جيد.
بالإضافة إلى ذلك، نقدم بعض المكثفات التي يمكن استخدامها في الدوائر ذات الصلة. تحقق من لدينامكثف محرك التيار المتردد CBB65,مكثف بداية CD60، ومكثف بدء تشغيل محرك التيار المتردد CBB61. في حين أن هذه مخصصة بشكل أساسي لتطبيقات المحركات، إلا أنه يمكن استخدامها أيضًا في بعض دوائر إمداد الطاقة أو الترشيح التي تعد جزءًا من نظام أكبر يحتوي على مكبرات صوت تفاضلية.
لماذا تختار مكوناتنا؟
يتم الحصول على مكوناتنا من شركات مصنعة موثوقة ويتم اختبارها بدقة لضمان الجودة والأداء العالي. نحن ندرك أهمية وجود مكونات تعمل باستمرار في الدوائر الإلكترونية، خاصة في التطبيقات المهمة مثل مكبرات الصوت التفاضلية.
كما نقدم أسعار تنافسية وخدمة عملاء ممتازة. سواء كنت هاويًا تبني مشروعًا صغيرًا أو مهندسًا محترفًا تعمل على تصميم واسع النطاق، فنحن هنا لمساعدتك في العثور على المكونات المناسبة لاحتياجاتك.
دعنا نتواصل ونناقش مشترياتك
إذا كنت في السوق للحصول على مكونات إلكترونية لدوائر مكبر الصوت التفاضلي أو أي مشاريع أخرى، فلا تتردد في التواصل معنا. يسعدنا مناقشة متطلباتك وتقديم الدعم الفني وتقديم عروض أسعار تنافسية. سواء كنت بحاجة إلى كمية صغيرة للنماذج الأولية أو طلب إنتاج واسع النطاق، فلدينا كل ما تحتاجه.
مراجع
- هورويتز، بي، وهيل، دبليو (1989). فن الالكترونيات. مطبعة جامعة كامبريدج.
- سيدرا، AS، وسميث، KC (2015). الدوائر الإلكترونية الدقيقة. مطبعة جامعة أكسفورد.