Amplificadores Diferenciales
Páginas: 12 (2936 palabras)
Publicado: 2 de mayo de 2012
Laboratorio con Amplificadores Diferenciales
Achury Duarte Rodrigo, Ávila Cruz Rafael Augusto, Jaramillo Andrés Felipe
rachuryd@unal.edu.co , raavilac@unal.edu.co , afjaramilloj@unal.edu.co
Universidad Nacional de Colombia
Octubre 2009
Abstract—In developing this practice were implemented differential amplifiers with passive load and active load. The practice is divided into twoparts: the first is to design, simulate and implement a differential amplifier with passive load and characteristics of CMRR = 90dB and IE = 5mA, which is used for a current source transistors based on Under Wilson. The second part is to design a differential amplifier with active load that will produce such a burden that Ad>200, a CMRR> 50dB and a current IE >1, las corrientes de colector y emisorde cada etapa son iguales. Todas estas corrientes tienen magnitudes iguales (aproximadamente) a IEE/2 debido a la simetría del circuito y a la despreciable corriente que circula por RE. Si incrementamos V1 en v/2 y simultáneamente disminuimos V2 en v/2, la señal de salida aumenta en v advertir que el circuito funciona en modo lineal mientras v>ACM. Una forma de valorar la actuación de untransistor es mediante la relación de rechazo al modo común, que queda definida de la siguiente forma:
Polarización por espejo de corriente.
La polarización por espejo de corriente se basa en que la corriente de base es mucho más pequeña que la corriente de la resistencia y por el diodo, por lo que la corriente por la resistencia y por el diodo son prácticamente iguales. Si la curva deldiodo fuese idéntica a la curva de VBE del transistor, la corriente del diodo sería igual a la corriente de emisor y se llegaría a la siguiente conclusión: que la corriente del colector es aproximadamente igual a la corriente que circula a través de la resistencia de polarización. Este circuito es muy importante, ya que significa que se pude fijar la corriente de colector al controlar la corriente dela resistencia. El circuito se comporta entonces como un espejo, la corriente de la resistencia se refleja en el colector del transistor.
Figura 4 (Modelo de espejo de corriente)
Explicado el concepto básico de funcionamiento de este tipo de circuitos, generalmente no se colocan diodos, ya que las características de recta de carga del diodo y el diodo Base-Emisor del transistor difieren.Es por esto por lo que se usan dos transistores de idénticas características, uniendo en uno de ellos la base y el colector consiguiendo de esta forma un “diodo”.
Para la realización del circuito de polarización de espejo de corriente se ha optado por la configuración de fuente de corriente de tres transistores “Wilson” por ser una etapa de alta impedancia y por la diferencia tan extremadamentepequeña entre la corriente de colector y IRC como se verá más adelante.
El esquema de esta disposición es la siguiente.
Figura 5 (Espejo de corriente por configuración wilson)
La corriente de la fuente Ic puede expresarse de la siguiente forma:
Quedando la diferencia en
Evidentemente esta diferencia es extremadamente pequeña para cualquier valor modesto de F Además laresistencia de salida de una fuente Wilson es mayor que r0 de Q1 ya que el transistor Q3 conectado como diodo actúa como resistencia de emisor.
Cálculos y criterios de implementación
Diferencial con carga pasiva
Diseñe, simule e implemente un amplificador diferencial con carga pasiva con las siguientes características: CMRR=90dB e IE = 5mA.
Limitaciones de potencia.
Tendremos queconsiderar un factor importante a la hora de ver nuestras limitaciones en el diseño, es decir, que se tendrá que determinar el conjunto de valores (V,I) con que se van a polarizar los transistores sin que estos se destruyan, por lo tanto se tendrá que analizar toda la circuitería.
Se trabajara con transistores NPN tipo Q2N2222A cuyas características técnicas se indican que la potencia máxima...
Laboratorio con Amplificadores Diferenciales
Achury Duarte Rodrigo, Ávila Cruz Rafael Augusto, Jaramillo Andrés Felipe
rachuryd@unal.edu.co , raavilac@unal.edu.co , afjaramilloj@unal.edu.co
Universidad Nacional de Colombia
Octubre 2009
Abstract—In developing this practice were implemented differential amplifiers with passive load and active load. The practice is divided into twoparts: the first is to design, simulate and implement a differential amplifier with passive load and characteristics of CMRR = 90dB and IE = 5mA, which is used for a current source transistors based on Under Wilson. The second part is to design a differential amplifier with active load that will produce such a burden that Ad>200, a CMRR> 50dB and a current IE >1, las corrientes de colector y emisorde cada etapa son iguales. Todas estas corrientes tienen magnitudes iguales (aproximadamente) a IEE/2 debido a la simetría del circuito y a la despreciable corriente que circula por RE. Si incrementamos V1 en v/2 y simultáneamente disminuimos V2 en v/2, la señal de salida aumenta en v advertir que el circuito funciona en modo lineal mientras v>ACM. Una forma de valorar la actuación de untransistor es mediante la relación de rechazo al modo común, que queda definida de la siguiente forma:
Polarización por espejo de corriente.
La polarización por espejo de corriente se basa en que la corriente de base es mucho más pequeña que la corriente de la resistencia y por el diodo, por lo que la corriente por la resistencia y por el diodo son prácticamente iguales. Si la curva deldiodo fuese idéntica a la curva de VBE del transistor, la corriente del diodo sería igual a la corriente de emisor y se llegaría a la siguiente conclusión: que la corriente del colector es aproximadamente igual a la corriente que circula a través de la resistencia de polarización. Este circuito es muy importante, ya que significa que se pude fijar la corriente de colector al controlar la corriente dela resistencia. El circuito se comporta entonces como un espejo, la corriente de la resistencia se refleja en el colector del transistor.
Figura 4 (Modelo de espejo de corriente)
Explicado el concepto básico de funcionamiento de este tipo de circuitos, generalmente no se colocan diodos, ya que las características de recta de carga del diodo y el diodo Base-Emisor del transistor difieren.Es por esto por lo que se usan dos transistores de idénticas características, uniendo en uno de ellos la base y el colector consiguiendo de esta forma un “diodo”.
Para la realización del circuito de polarización de espejo de corriente se ha optado por la configuración de fuente de corriente de tres transistores “Wilson” por ser una etapa de alta impedancia y por la diferencia tan extremadamentepequeña entre la corriente de colector y IRC como se verá más adelante.
El esquema de esta disposición es la siguiente.
Figura 5 (Espejo de corriente por configuración wilson)
La corriente de la fuente Ic puede expresarse de la siguiente forma:
Quedando la diferencia en
Evidentemente esta diferencia es extremadamente pequeña para cualquier valor modesto de F Además laresistencia de salida de una fuente Wilson es mayor que r0 de Q1 ya que el transistor Q3 conectado como diodo actúa como resistencia de emisor.
Cálculos y criterios de implementación
Diferencial con carga pasiva
Diseñe, simule e implemente un amplificador diferencial con carga pasiva con las siguientes características: CMRR=90dB e IE = 5mA.
Limitaciones de potencia.
Tendremos queconsiderar un factor importante a la hora de ver nuestras limitaciones en el diseño, es decir, que se tendrá que determinar el conjunto de valores (V,I) con que se van a polarizar los transistores sin que estos se destruyan, por lo tanto se tendrá que analizar toda la circuitería.
Se trabajara con transistores NPN tipo Q2N2222A cuyas características técnicas se indican que la potencia máxima...
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