МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНОГО ПІДСИЛЮВАЧА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ Методичні вказівки до лабораторної роботи № 2 з навчальної дисципліни: “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації”, ч.1 для студентів базового напрямку 6.170102 “Системи технічного захисту інформації”, Затверджено на засіданні кафедри (Захист інформації( Протокол № від 2014 р. Львів – 2014 Моделювання та дослідження диференціального підсилювача постійного струму: Методичні вказівки до лабораторної роботи №2 з дисципліни: “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації”, ч.1 / Укл.: Кеньо Г.В., ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2014 ( 14 с. Рецензент: проф., д.т.н. Хома В.В. Відповідальний за випуск: д.т. н., проф. Дудикевич В.Б.  1. Мета роботи Ознайомитися із схемотехнікою, принципами функціонування та основними параметрами і характеристиками диференціального підсилювача постійного струму на біполярних транзисторах з джерелом стабільного струму. 2. Завдання За допомогою графічного редактора системи схемотехнічного моделювання MicroCap 8 синтезувати каскад диференціального підсилювача постійного струму (ППС) на біполярних транзисторах. Дослідити роботу підсилювача при подаванні на входи синфазного та протифазного сигналів. Проаналізувати різні схеми увімкнення диференціального підсилювача. Отримати амплітудо-частотні характеристики, визначити коефіцієнти підсилення за напругою та смугу пропускання для різних схем увімкнення підсилювача. 3. Теоретичні відомості У наш час значного поширення в мікроелектроніці набули диференціальні (парлельно-балансні або різницеві) підсилювачі (ДП). Такі підсилювачі просто реалізуються у вигляді монолітних інтегрованих мікросхем (ІМС). Їх вирізняє висока стабільність роботи, малий дрейф нуля, великий коефіцієнт підсилення диференціального сигналу і великий коефіцієнт заглушування синфазних завад. Зміни вихідної напруги, не пов’язані з вхідною напругою й зумовлені внутрішніми процесами у підсилювачі, називають дрейфом нуля підсилювача. Диференціальні підсилювачі будуються за схемами паралельного балансу. На рис.1 подана принципова схема найпростішого варіанту диференціального підсилювача.
Рис. 1. Схема диференціального ППС ДП забезпечують високе підсилення диференціального вхідного сигналу, прикладеного між входами каскаду, і практично не підсилюють синфазний сигнал, однаковий на обох входах. В ДП для придушення синфазного сигналу використовується принцип урівноваженого моста. Резистори RK1=RK2 і внутрішні опори транзисторів VT1 і VT2 (разом із відповідною частиною резистора R0 і резистором RЕ) утворюють плечі моста. До однієї з діагоналей моста підведена напруга джерел живлення ЕK1 і ЕK2, а в другу діагональ увімкнений навантажувальний резистор RН, з якого знімається вихідна напруга. Резистор RЕ і відповідна частина резистора R0, увімкнені в емітерне коло кожного з транзисторів, призначені для вибору початкового режиму роботи каскадів. Вхідний сигнал у цій схемі подається між базами транзисторів VT1 і VT2. Для нормальної роботи схеми вона повинна бути строго симетричною. У цьому випадку в початковому стані (до надходження вхідного сигналу) міст буде збалансованим, а напруга на його виході дорівнюватиме нулю. За повної симетрії плечей струми спокою обох транзисторів, а також їх відхилення у разі зміни режиму (наприклад, при зміні напруги ЕK, зміні температури) мають однакову величину. Потенціали колекторів при цьому також рівні між собою, і отримують однакові прирости напруг. Тому за однакового впливу дестабілізуючих факторів на обидва транзистори одночасно баланс моста не порушується, і вихідна напруга не з’являється, тобто напруга дрейфу дорівнює нулю. Вплив вхідної напруги різної полярності приводить до розбалансування моста, оскільки на бази транзисторів подаються напруги різних знаків. Потенціали колекторів одерж...