Podręcznik

Wzmacniacz różnicowy może być użyty do budowy wzmacniaczy szerokopasmowych, tj. przeznaczonych do wzmacniania sygnałów w szerokim zakresie częstotliwości. Pokażemy najpierw ciekawe rozwiązanie takiego stopnia wzmacniającego na tranzystorach bipolarnych:

Rysunek 3‑34. Bipolarny wzmacniacz różnicowy jako wzmacniacz szerokopasmowy

Omawiany układ jest z punktu widzenia składowych stałych typowym wzmacniaczem różnicowym, uproszczonym o tyle, że zamiast źródła prądowego zastosowany jest rezystor R4. Tranzystory w połączeniu diodowym D1 - D4 określają napięcia na bazach tranzystorów T1 i T2 i tym samym, wraz z rezystorem R4, określają wartości prądów kolektora. Dla sygnałów zmiennych układ ma asymetryczne wejście i asymetryczne wyjście. Polaryzowane w kierunku przewodzenia diody D3 i D4 (tranzystory w połączeniu diodowym) stanowią dla sygnałów zmiennych o małej amplitudzie zwarcie, toteż dla takich sygnałów bazę T2 można uważać za uziemioną.  Uziemiony dla małych sygnałów jest także (poprzez źródło zasilania) kolektor T1. Zatem dla małych sygnałów układ działa jako dwustopniowy wzmacniacz, w którym pierwszy stopień pracuje w układzie wspólnego kolektora (innymi słowy – jako wtórnik emiterowy), a drugi stopień pracuje w układzie wspólnej bazy. Takie połączenie ma bardzo korzystne właściwości – sprzężenie zwrotne z wyjścia na wejście, które mogłoby być przyczyną niestabilnej pracy układu przy dużych częstotliwościach, w tym układzie praktycznie nie istnieje. Kilka takich stopni połączonych układami przesuwania poziomu składowej stałej może stanowić kompletny wzmacniacz szerokopasmowy. Dodanie na wejściu i wyjściu takiego wzmacniacza obwodów rezonansowych lub filtrów pozwala zastosować całość jako wzmacniacz selektywny. Takie układy są często stosowane np. w sprzęcie radioodbiorczym, telewizyjnym itp.  Omawiany układ jest szczególnie przydatny przy odbiorze sygnałów z modulacją częstotliwości (FM). Jeśli amplituda sygnału wejściowego jest dostatecznie duża, układ przejawia swoje właściwości wzmacniacza różnicowego – działa jako ogranicznik amplitudy (patrz charakterystyki przejściowe, rysunek 3-27). Pozwala to usunąć z sygnału FM modulację amplitudy, która – jeśli występuje – jest sygnałem zakłócającym i pogarsza jakość odbioru.

Rysunek 3‑35. Wzmacniacz różnicowy MOS jako wzmacniacz szerokopasmowy

Podobny układ można też zbudować na tranzystorach MOS. Ze względu na małą transkonduktancję tych tranzystorów trzeba użyć obciążenia aktywnego, nie stosuje się również diod i rezystorów do polaryzacji tranzystorów, ale zasada pozostaje ta sama. Przykład pokazuje rysunek 3-35.