EL AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

El amplificador diferencial es un circuito versátil que sirve como etapa de entrada a la mayoría de los amplificadores operacionales. A continuación se presenta su configuración básica.



El circuito tiene dos entradas, v1 y v2, y tres salidas, v01, v02 y (v01 - v02). La característica más importante es el hecho de que idealmente, las salidas son proporcionales a la diferencia entre las dos señales de entrada.
Si se definen dos entradas cualquiera como :



donde vdi es la entrada en modo diferencial y vci es la entrada en modo común. Las tensiones originales quedarán definidas como:






Utilizando teorema de bisección, podemos analizar un solo semicircuito para modo diferencial y común respectivamente.


MODO DIFERENCIAL





MODO COMUN






MODOS DE OPERACION

Como se mencionó anteriormente, los amplificadores operacionales prácticos tienen ganancia de tensión muy alta (típicamente 105), sin embargo esta ganancia varía con la frecuencia.
Para contrarrestar esto, se utilizan elementos externos para retroalimentar una porción de señal de la salida en la entrada.
Con realimentación, la ganancia de lazo cerrado depende de los elementos de realimentación y no de la ganancia básica de tensión del amplificador operacional. Los circuitos que utilizan amplificadores operacionales, resistores y capacitores, se pueden configurar para realizar diversas operaciones como sumar, restar, integrar, filtrar, comparar y amplificar. Por el momento aquí están los tres modos básicos de operación, inversor, no inversor y diferencial.

MODO INVERSOR
Este es el circuito de ganancia constante más ampliamente usado. La tensión de salida se obtiene al multiplicar la entrada por una ganancia fija constante, establecida por la relación entre Rf y R, resultando invertida esta señal respecto a la entrada.




MODO NO INVERSOR
En este caso la tensión de entrada es aplicada en la terminal no inversora obteniéndose así una tensión de salida proporcional a la tensión de entrada. Nótese que la fase de vo respecto a vi es la misma.




MODO DIFERENCIAL
El caso más general de configuración es una combinación de los dos modos anteriores. Es decir, permitir entrada tanto por la puerta inversora como por la no - inversora. La señal de salida será proporcional a la diferencia entre las entradas, y estará en fase con las señales aplicadas.



Alexander Sayago
Electronica del Estado Solido
Sección nº 1