Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

9.3. A DIFFERENCIÁLERŐSÍTŐ VIZSGÁLATA 169
jellemző a szív működésére), a zavaró jel pedig a két aktív elektróda és a referenciapotenciálra
kötött elektróda között mérhető feszültségek közös módusú összetevője (jellegzetesen itt igen
nagy szintű, például 50Hz-es feszültség jelenik meg, ami a hasznos EKG jelek frekvenciatartományába
esik). A hasznos és a zavaró jel szintje között több nagyságrend különbség is lehet,
és a pontos EKG analízishez feltétlenül szükség van a közösmódusban érkező zavaró jel elnyomására.
Egy ideális differenciálerősítő ezt a feladatot természetesen megoldaná, mivel csak a
differenciál módusú vezérlésre érzékeny, de egy valóságos differenciálerősítő esetében meg kell
vizsgálni azt, hogy ez az elnyomás milyen mértékű, azaz a hibajelet a fokozat milyen mértékben
nyomja el. Azu D és u K bevezetése ennek az analízisnek az elvégzését szolgálja.
Az u 1 és u 2 , valamint az u D és u K feszültség párok közötti kapcsolatot felhasználva a differenciálerősítő
kimeneti áramait ki lehet fejezni az u D ésu K feszültségek segítségével:
és
i c1 = α R 2u K + ( R A + R 2
N
i c2 = α R 1u K − ( R A + R 1
N
2
)
uD
2
)
uD
, (9.81)
. (9.82)
Ha a kimeneti jel a két kollektoráram különbségével arányos, akkor a hasznos jel a kimeneten az
i c1 −i c2 = α (R 2 −R 1 )u K + ( 2R A + R 1+R 2
)
2 uD
(9.83)
N
egyenletből számítható.
Ha a kimeneti jel az egyik kollektorárammal arányos, akkor aszimmetrikus, ha a két kollektoráram
különbségével arányos, akkor szimmetrikus jelelvezetésről beszélünk.
Vezessük be ezután aszimmetrikus jelelvezetés esetén a differenciálerősítő két kimeneti áramának
az érzékenységét (a differenciálerősítő meredekségeit) a bemeneti u 1 ésu 2 feszültségekre:
S 11 = i c1
u 1
| u2 =0= α R A+R 2
N
S 12 = i c1
u 2
| u1 =0= −α R A
N
valamint a differenciál- és közös módusúu D és u K vezérlésekre:
S 21 = i c2
u 1
| u2 =0= −α R A
N
S 22 = i c1
u2 | u 1 =0= α R A+R 1
N
, (9.84)
S 1D = i c1
u D
| uK =0= α R A+ R 2
2
N
S 1K = i c1
u K
| uD =0= α R 2
N
S 2D = i c2
u D
| uK =0= −α R A+ R 1
2
N
S 2K = i c2
u K
| uD =0= α R 1
N
, (9.85)
és adjuk meg ezeket az értékeket akkor is, ha a kimeneten szimmetrikus jelelvezetést alkalmazunk,
vagyis a kimeneti jel a két kimeneti áram különbségével arányos:
S D = i c1−i c2
u D
| uK =0= α 2R A+ R 1 +R 2
2
N
S K = i c1−i c2
u K
| uD =0= α R 2−R 1
N
. (9.86)
A közös módusú elnyomási tényező vizsgálata. Közös módusú elnyomási (KME) tényezőnek nevezzük
a differenciál módusú, illetve közös módusú jelekre vonatkozó érzékenységek hányadosát,
mivel ez a szám azt mutatja meg, hogy azonos nagyságú differenciál, illetve közös módusú vezérlés
hatására a fokozat kimenetén - egymáshoz viszonyítva - mekkora nagyságú jel jelenik meg. A közös
módusú elnyomási tényező a fenti érzékenységek hányadosának az abszolút értéke, mivel csak a
kétféle jel nagyságának a viszonya hordoz információt számunkra.
Egyenleteinkből ez a mennyiség egyszerűen meghatározható aszimmetrikus jelelvezetés: