Amplificador Diferencial Introduccion

CIRCUITO DE AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

El circuito de amplificador diferencial es una conexión muy popular y se utiliza en circuitos integrados. Esta conexión puede describirse considerando al amplificador diferencial básico que se muestra en la figura izquierda. Observe que el circuito tiene dos entradas separadas, dos salidas separadas y que los emisores están conectados juntos. Aunque la mayoría de los circuitos de amplificador diferencial utilizan dos alimentaciones de voltaje separadas, el circuito también puede operarse con una sola alimentación.

Son posibles varias combinaciones de la señal de entrada.

Si se aplica una señal a alguna entrada, estando la otra entrada conectada a tierra, dicha operación se le llama con una sola terminal.

Si se aplican dos señales de entrada de polaridad opuesta, a la operación se le llama de doble terminal.

Si se aplica la misma entrada a ambas entradas, a la operación se le llama de modo común.

En la operación de una sola terminal se aplica una sola señal de entrada. Sin embargo, debido a la conexión de emisor común, la señal de entrada opera en ambos transistores dando como resultado una salida en ambos colectores.

En la operación de doble terminal se aplican dos señales de entrada, y la diferencia de las entradas tiene como resultado salidas en ambos colectores, que son la diferencia de las señales aplicadas en ambas entradas.

En la operación en modo común, la señal de entrada común da como resultado señales opuestas en cada colector, cancelándose estas señales, debido a que la señal de salida resultante es cero. Desde un punto de vista práctico, las señales opuestas no se cancelan completamente, pero dan como resultado una señal pequeña.

La característica principal del amplificador diferencial es la gran ganancia cuando se aplican señales opuestas a las entradas, en comparación a la pequeña ganancia resultante de las entradas comunes. La relación de esta ganancia diferencial respecto a la ganancia en modo común se llama rechazo en modo común.

POLARIZACIÓN

Consideremos primero la operación de polarización del circuito de la figura superior. Con entradas de ac que se obtuvieron de fuentes de voltaje, el voltaje de dc en cada entrada está esencialmente conectado a 0 V, como se muestra en la figura izquierda; Con cada voltaje de base a 0V, el voltaje de polarización de emisor común es:

La corriente de polarización del emisor es entonces:

Suponiendo que los transistores están bien pareados (Como sucedería en IC).

Dando como resultado un voltaje de colector

OPERACIÓN EN AC DEL CIRCUITO

En la figura de la izquierda de conexión de ac del amplificador diferencial; se indica una conexión de ac para un amplificador diferencial. Se aplican señales de entrada separadas como y con salidas separadas, resultando como y .

Para analizar en ac el circuito vuelve a dibujarse como en la figura superior de la siguiente hoja. Cada transistor se remplaza por su equivalente en ac.

GANANCIA DE VOLTAJE EN UNA SOLA TERMINAL

Para calcular la ganancia de voltaje de ac en una sola terminal se aplica la señal a una entrada, en tanto la otra está conectada a tierra como se muestra en la figura izquierda; El equivalente en ac de esta conexión es la figura siguiente. La corriente de la base puede calcularse utilizando la ecuación de la LVK (Ley de voltaje de Kirchhoff) en la base 1 de entrada. Si se supone que los dos transistores están bien pareados.

Con muy grande (idealmente infinito), el circuito para obtener la ecuación de la LVK se simplifica al de la grafica superior de la siguiente hoja.