Informe Previo (3) Amplificador Diferencial

INFORME PREVIO

1.- ¿Qué características resaltantes ofrece el amplificador diferencial?

- Una de las características más importantes es la simetría que tiene este circuito con respecto a los dos transistores, que hace que sus corrientes de colector sean iguales haciendo que las resistencias variables (re) también lo sean.

- Se puede utilizar este amplificador como un modo inversor (La salida esta desfasada 180°) con respecto a la entrada), o modo o modo no inversor (la salida no tiene una desfase con respecto a la entrada), o modo diferencial cuando utiliza los dos modos anteriores.

- Se usa este amplificador para amplificar las señales en medios ruidosos, o sea el ruido es atenuado en este amplificador (Modo común, ganancia de voltaje pequeña) y la señal es amplificada (Modo diferencial, ganancia de voltaje es alta).

- Este amplificador contiene dos entradas y dos salidas, Las salidas están desfasadas una con respecto a la otra en una ángulo de 180°, o sea que una esta en fase con la entrada y la otra está desfasada 180°.

2.-Encontrar los puntos de reposo del amplificador a experimentar.

Entonces como el circuito es un circuito simétrico el potenciómetro se considera que se pone 50 Ohm para cada transistor, también solo analizaremos un solo lado debido a la simetría del circuito la formula es:

Para esta corriente de reposo el transistor tiene una resistencia dinámica que es:

También hallamos para el circuito el voltaje base 1 (B1) que es igual al voltaje base 2 (B2):

También hallamos para el circuito el voltaje Emisor 1 (E1) que es igual al voltaje emisor 2 (E2):

Con estos valores de voltaje tenemos que:

Nota: estos puntos de reposo de este amplificador son iguales para los dos transistores debido a la simetría del circuito.

3.- Considerando que V1 y V2 son 2 señales de la misma magnitud pero desfasadas una con respecto a la otra 180° encontrar: Ad, Ac, Vo, Zi, Zo, CMRR.

El equivalente del circuito en c.a. es haciendo las fuentes de voltaje continuo igual a cero y los capacitares iguales a corto circuito, y también vemos que el voltaje de salida es igual en las dos salidas:

Vemos que en modo común se utiliza a una sola fuente para las dos entradas que reciben una corriente base de la misma magnitud. Hallamos el voltaje de salida del circuito es (colector y tierra):

También hallamos el voltaje de entrada entre la base y tierra:

Por lo tanto hallaremos la ganancia en modo común del amplificador diferencial del experimento:

También hallaremos el análisis de la impedancia de entrada (teniendo en cuenta como ve el circuito con respecto a la corriente de base):

Y también vemos que por la simetría del circuito solo se analiza uno de las partes, entonces la impedancia de entrada es:

La impedancia de salida del circuito es:

Ahora haciendo el análisis en modo diferencial:

Vemos que en modo común se utiliza dos fuentes de corriente desfasadas 180° pero para el análisis usaremos solo una fuente para la base 1 y la base se pone a tierra, por lo tanto la ganancia a modo diferencial la ganancia de una fuente se le suma la ganancia de la otra fuente (superposición).

También hallamos el voltaje de entrada entre la base y tierra:

Hallamos el voltaje de salida del circuito es (colector y tierra):

Hallaremos el voltaje de salida en función de las corrientes de entrada, entonces la corriente Ie2 es igual a:

Resolviendo:

Por lo tanto hallaremos la ganancia en modo diferencial del amplificador diferencial del experimento:

La ganancia total en modo diferencial sería:

También haremos el análisis de la impedancia de entrada (teniendo en cuenta como ve el circuito con respecto a la corriente de base):

La impedancia de salida del circuito es:

La relación de rechazo en modo común es:

4.- ¿Qué ventajas se obtiene al utilizar una fuente de corriente en lugar de la resistencia de emisor?

- La relación de rechazo en modo común aumenta por lo ya mencionado anteriormente.- Se puede mejorar la estabilidad del circuito.