Es el circuito más representativo y utilizado de los que componen los de corriente continua (c.c.). La célula básica está formada por dos transistores idénticos, polarizados por la misma tensión en paralelo, que en el ejemplo expuesto en la figura siguiente 👇 es de 9 V.
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| Circuito amplificador diferencial |
Al ser simétrico el montaje y cumplirse T1
= T2 , RC1
= RC2, RE1
= RE2 y RB1
= RB2, si ambas entradas disponen de la misma señal, las corrientes que atraviesan los semiconductores serán muy parecidas, sin llegar a ser completamente idénticas por las diferencias constitucionales y de tolerancia de los semiconductores y los componentes. Por este motivo, y para aproximar al máximo el comportamiento de las dos secciones, se complementan los valores de las resistencias de emisor con un potenciómetro que, regulándolo adecuadamente, logra igualar las dos corrientes. Si se supone que los valores R1 y R2 son los correctos y las tensiones de entrada iguales, por ejemplo de 0 V, las corrientes supuestas en un circuito práctico, así como los resultados que en él se obtendrían, serán los indicados en la figura siguiente. 💥
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| Corrientes del amplificador diferencial |
👉 Como se aprecia en esta figura, al circular por ambos transistores la misma corriente de 4 mA y tener las mismas resistencias de carga de 1 KΩ, se producen en ellas la misma caída de tensión de 1.000 x 0,004 = 4 V, lo que origina en los colectores una tensión de 5 V. La tensión de salida, por ser la diferencia de las de los dos colectores, que son iguales, será nula, de donde se deduce que el amplificador diferencial da salida 0 cuando la diferencia entre sus entradas es 0.
Si en las entradas del amplificador diferencial se aplican señales distintas variarán las corrientes de cada transistor y con ello las tensiones de sus colectores, como se explica con el ejemplo de la figura siguiente 👇, en la cual se supone que además de las señales de entrada E1, y E2, existe otra fija de polarización de la base, que no se indica.
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| Voltajes del amplificador diferencial |
Con una señal de entrada en T1 de 0,002 V se hace circular por él 5 mA, lo que ocasiona una caída de tensión de 5 V en su resistencia de carga y una tensión de 4V en su colector. Por otra parte, al aplicar 0,0025 V a T2 circulan por él 6 mA y en su colector aparece una tensión de 3 V. La tensión de salida, diferencia de la de ambos colectores, será de 1V y el factor de amplificación se obtendrá dividiendo la tensión de salida entre la diferencia de las entradas:
Amplificación = Vsal
/ Vent = 1V / 0,0025 – 0,0020 = 1 / 0,005 = 2.000 veces
Del ejemplo analizado se deduce que este circuito amplifica 2.000 veces la diferencia entre las señales de entrada que se le aplican. 👊
También puede trabajar el amplificador diferencial como amplificador simple de una sola señal. Para ello basta conectar a masa una de las dos entradas, lo que producirá una tensión fija en el colector del transistor cortocircuitado. La polaridad de la tensión de salida del circuito depende del valor de las entradas. Así, en el ejemplo descrito en la figura anterior el polo positivo del voltaje de salida está a la izquierda, o sea, en el colector de T1, que dispone de 4 V; pero si se hubieran invertido las dos señales de entrada, E1 y E2, se habría invertido al mismo tiempo la polaridad de salida.
😀 Los amplificadores diferenciales constituyen el elemento básico de un tipo de circuito integrado denominado amplificador operacional, cuyas aplicaciones son extensísimas y que serán explicados en próximas publicaciones.
Escrito por Archie Tecnology
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Muy buena explicación teórica
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