Grundlagen der Digitaltechnik - Ing. H. Heuermann - FH Aachen

60 Elektronische Schaltnetzwerke
4.6 Elektronische Schnittstellen
Im Weiteren sollen elektronische Schnittstellen zu den Digitalsignalen vorgestellt werden.
Um diese zu verstehen ist das Wissen über Operationsverstärker notwendig.
Zum Veständnis der Operationsverstärker ist das grundlegende Verständnis des Differenzverstärkers
von wichtigster Bedeutung.
4.6.1 Grundschaltungen der Differenzverstärker
Der Differenzverstärker ist ein symmetrischer Verstärker mit zwei Eingängen und zwei
Ausgängen.
Symmetrische Verstärker sollen Signale, die einerseits als positive Spannung und andererseits
als negative Spannung (und gleich groß wie das positve Signal) vorliegen, verstärken.
Der Differenzverstärker besteht aus zwei Emitter- bzw. Sourceschaltungen, die von einer
gemeinsamen Stromquelle gespeist werden, 4.22.
Bild 4.22: Grundschaltung des Differenzverstärkers
Die Stromquelle hält die Summe der Ströme konstant.
2I 0 = I C1 + I B1 + I C2 + I B2 ≈ I C1 + I C2 mit B = I C /I B ≫ 1 (4.6)
2I 0 = I D1 + I D2 (4.7)
Für die weiteren Berechnung soll gelten: R C = R C1 = R C2 und R D = R D1 = R D2 .
Die Eingangsspannungen U e1 und U e2 sollen durch die Gleichtaktspannung U Gl und die
Differenzspannung U D ausgedrückt werden. Die Differenzspannung wird oft auch als
Gegentaktspannung bezeichnet.
Es gilt
bzw.
U Gl = U e1 + U e2
2
, U D = U e1 -U e2 (4.8)
U e1 = U Gl + U D
2
, U e2 = U Gl − U D
2
. (4.9)