Если на вход ДУ подается дифференциальный входной сигнал Uвх=Uвх1−Uвх2≠0 , то происходит перераспределение токов между плечами каскада, но сумма
токов I1+I2=Iг остается постоянной. На рис.
11.1, б показаны зависимости I1 и I2 от Uвх, определяемые соотношениями
I1=Iг/(1+e−Uвх/ϕТ) и I2=Iг/(1+eUвх/ϕТ)
,
где ϕТ=kTe температурный потенциал;
k
- постоянная Больцмана;
Т
- температура перехода по абсолютной шкале;
е
- заряд электрона.
При
комнатной температуре ϕТ≈26 мВ. Линейный диапазон изменения входного дифференциального
напряжения составляет примерно 2ϕТ , а полный - 4ϕТ . Если нагрузка включается между
коллекторами транзисторов VT1 и VT2
(например, стрелочный милливольтметр), реализуются усилительные свойства
обеих половин ДУ. Но часто используется и несимметричный выход, когда в качестве
выходного сигнала используется изменение Uвых1 или Uвых2 ( ΔUвых1 и ΔUвых2 равны по величине,
но противоположны по фазе).
Для
оценки коэффициентов передачи по напряжению для входного дифференциального сигнала
K1=ΔUвых1Uвх
и K2=ΔUвых2Uвх (рис.
11.2, а) воспользуемся эквивалентной схемой для приращений напряжений и
токов (рис. 11.2, б).
Рис.
11.2 - Вариант схемы дифференциального усилителя (а) и эквивалентная
схема для определения входного сопротивления и коэффициента усиления по напряжению
для дифференциального сигнала (б)