Amplificador diferencial es un arreglo realizado mediante transistores, es el circuito principal de los amplificadores operacionales integrados comerciales y de muchos otros circuitos integrados, se verá el caso del amplificador diferencial construido a partir de transistores bipolares o bjt . Algunas de las características importantes del amplificador diferencial son su alta impedancia de entrada, una ganancia de tensión alta, un valor alto en cuanto al rechazo en modo común.
Serán necesarios un par de transistores bipolares npn, en los ejemplos se utilizará el , tres resistencias de las cuales luego se verá como calcular sus valores adecuados 2N3904 para utilizarlos dentro de un amplificador diferencial construido mediante elementos discretos, en un inicio se usarán dos fuentes de alimentación, una positiva y la otra negativa, mas adelante se verá como implementar un amplificador diferencial con sólo una fuente de alimentación.
El circuito utilizado para conocer el amplificador diferencial será el que se muestra en la siguiente imagen, en ella se puede ver la distribución de los dispositivos, así como la de las fuentes de alimentación.
Los colectores de los transistores bipolares están conectados a fuente de alimentación positiva VCC a través de las resistencias RC1 y RC2, los emisores están unidos entre si y mediante una resistencia RE están conectados a la fuente de alimentación negativa -VEE.
La base del transistor T1 se conoce como entrada no inversora, mientras que la base de T2 se conoce como entrada inversora, si una señal senoidal v1 ingresa por la base de T1 y una señal senoidal v2 ingresa por la base de T2 ambas de la misma frecuencia pero de diferente amplitud, entonces si v1>v2 la tensión de salida vsal estará en fase con v1, pero si v1<v2 la tensión de salida vsal estará invertida con respecto a v1.
La tensión de salida vsal amplificada será la diferencia entre las tensiones de los colectores de los transistores T2 y T1 las cuales serán las salidas de las señales amplificadas, luego vsal=vc2-vc1, esta es la razón por la cual cual se llama a este tipo de circuitos amplificadores diferenciales, en muchos circuitos no se utilizan ambas entradas ni ambas salidas.
Cuando se utilizan ambas entradas se dice que la entrada del circuito es diferencial, si se usa una sola de las entradas se dice que la entrada es asimétrica; cuando se toman ambas salidas se dice que la salida es diferencial, si se toma solo una salida se dice que la salida es asimétrica.
Es de mencionar que el circuito utilizado para los análisis es el mas simple que se puede hacer mediante dispositivos discretos, el circuito será útil para experimentación y ademas tendrá una gran utilidad teórica para poder comprender los amplificadores diferenciales, ya que al circuito se le puede hacer muchas mejoras para obtener circuitos mucho mas útiles, lo que se logra con creces dentro de los circuitos integrados, pero estas mejoras conllevan a realizar cálculos matemáticos mucho mas complejos, en nuestro caso no se busca complicarnos con la matemática sino comprender el amplificador diferencial, partiendo de esto, mas adelante dependiendo del interés que se tenga, se puede buscar información mas avanzada sobre este tema; los resultados teóricos que se obtengan en nuestro caso serán próximos a los valores reales.
No hay comentarios:
Publicar un comentario