Amplificadores Diferencial y Sintonizado
Páginas: 11 (2674 palabras)
Publicado: 31 de agosto de 2011
Introducción
Los amplificadores diferenciales se caracterizan por utilizar dos transistores iguales, con dos entradas posibles y de salidas posibles. Casi invariablemente utilizan acoplamiento para corriente continua y precisan de dos fuentes de alimentación, una de tensión positiva y la otra negativa. Los amplificadores sintonizadores se caracterizan por la amplificación de señales de ciertasfrecuencias predeterminadas. Estos también son llamados selectores de frecuencias. Un sencillo ejemplo de sus usos es en el radio, se necesita distinguir ciertas estaciones diferentes y en cuanto el amplificador debe dejar pasar las señales de la frecuencia deseada y rechazar las demás.
El Amplificador Diferencial
El amplificador diferencial constituye la etapa de entrada más típica de lamayoría de los amplificadores operaciones y comparadores, siendo además el elemento básico de las puertas digitales de la familia lógica ECL. Uno de sus aspectos más importantes es su simetría que le confiere unas características muy especiales de análisis y diseño. Por ello, los transistores Q1 y Q2 deben ser idénticos, aspecto que únicamente se logra cuando el circuito está fabricado en un chip. Acontinuación se muestra el amplificador diferencial básico:
Esta es su recta de carga estática:
Figura 6.1. a) Amplificador diferencial básico y b) recta de carga estática
No tiene capacitores de acoplamiento ni de paso, lo que implica que está directamente acoplado. Por esto, puede amplificar cualquier frecuencia incluyendo la señal de DC, que es equivalente a una señal de frecuenciacero. La corriente de cola en un amplificador diferencial se divide exactamente entre los transistores cuando estos son idénticos.
Etapa de amplificación Diferencial El Amplificador diferencial se caracteriza por presentar dos transistores idénticos con similares características, tanto internas como de las redes de polarización. Ya que el circuito dispone dos entradas y dos salidas de señal,existen cuatro configuraciones posibles realizando las distintas combinaciones entre entradas y salida. Entrada y salida simétrica: Es la forma más típica de un amplificador diferencial, tiene dos entrada v1 y v2, El voltaje de salida se obtiene de la diferencia entre las salidas de los colectores. Entrada asimétrica y salida simétrica: En algunas aplicaciones sólo se usa uno de los terminales deentrada con la otra conectada a tierra, mientras que la salida se obtiene entre los colectores de los dos transistores del circuito. Entrada simétrica y salida asimétrica: Esta es la forma más práctica y utilizada porque puede excitar cargas asimétricas o de un solo terminal como lo hacen los amplificadores EC, emisor seguidor y otros circuitos. Esta etapa es la que se usa para la etapa de entrada dela mayor parte de los Amplificadores Operacionales comerciales. Presenta dos entradas de señal para las bases de cada transistor mientras que la salida se obtiene únicamente de uno de los colectores respecto a masa Entrada y salida asimétrica: Esta configuración presenta tanto para la entrada como para la salida un único terminal. Este tipo de configuración es útil para las etapas de acoplamientodirecto donde se requiere sólo amplificar una entrada. Esta configuración es la que se solicita en las especificaciones de la práctica. Análisis en corriente Continua En el caso de que y sean componentes de pequeña señal, y suponiendo que hFE>>1, entonces se puede extraer del circuito de la figura 6.1.a la siguiente relación
(
)
(6.1)
y son transistores idénticos hace
(6.2)
Lasimetría del circuito y el hecho de que que = = de forma que
La ecuación de recta de carga estática se obtiene aplicando KVL a la malla colector-emisor de los transistores:
( ) (6.3)
Esta recta se encuentra dibujada en la figura 6.1.b. La situación del punto de trabajo define los límites de variación de señal de entrada y el rango de
funcionamiento lineal permisible. La máxima amplitud de...
Los amplificadores diferenciales se caracterizan por utilizar dos transistores iguales, con dos entradas posibles y de salidas posibles. Casi invariablemente utilizan acoplamiento para corriente continua y precisan de dos fuentes de alimentación, una de tensión positiva y la otra negativa. Los amplificadores sintonizadores se caracterizan por la amplificación de señales de ciertasfrecuencias predeterminadas. Estos también son llamados selectores de frecuencias. Un sencillo ejemplo de sus usos es en el radio, se necesita distinguir ciertas estaciones diferentes y en cuanto el amplificador debe dejar pasar las señales de la frecuencia deseada y rechazar las demás.
El Amplificador Diferencial
El amplificador diferencial constituye la etapa de entrada más típica de lamayoría de los amplificadores operaciones y comparadores, siendo además el elemento básico de las puertas digitales de la familia lógica ECL. Uno de sus aspectos más importantes es su simetría que le confiere unas características muy especiales de análisis y diseño. Por ello, los transistores Q1 y Q2 deben ser idénticos, aspecto que únicamente se logra cuando el circuito está fabricado en un chip. Acontinuación se muestra el amplificador diferencial básico:
Esta es su recta de carga estática:
Figura 6.1. a) Amplificador diferencial básico y b) recta de carga estática
No tiene capacitores de acoplamiento ni de paso, lo que implica que está directamente acoplado. Por esto, puede amplificar cualquier frecuencia incluyendo la señal de DC, que es equivalente a una señal de frecuenciacero. La corriente de cola en un amplificador diferencial se divide exactamente entre los transistores cuando estos son idénticos.
Etapa de amplificación Diferencial El Amplificador diferencial se caracteriza por presentar dos transistores idénticos con similares características, tanto internas como de las redes de polarización. Ya que el circuito dispone dos entradas y dos salidas de señal,existen cuatro configuraciones posibles realizando las distintas combinaciones entre entradas y salida. Entrada y salida simétrica: Es la forma más típica de un amplificador diferencial, tiene dos entrada v1 y v2, El voltaje de salida se obtiene de la diferencia entre las salidas de los colectores. Entrada asimétrica y salida simétrica: En algunas aplicaciones sólo se usa uno de los terminales deentrada con la otra conectada a tierra, mientras que la salida se obtiene entre los colectores de los dos transistores del circuito. Entrada simétrica y salida asimétrica: Esta es la forma más práctica y utilizada porque puede excitar cargas asimétricas o de un solo terminal como lo hacen los amplificadores EC, emisor seguidor y otros circuitos. Esta etapa es la que se usa para la etapa de entrada dela mayor parte de los Amplificadores Operacionales comerciales. Presenta dos entradas de señal para las bases de cada transistor mientras que la salida se obtiene únicamente de uno de los colectores respecto a masa Entrada y salida asimétrica: Esta configuración presenta tanto para la entrada como para la salida un único terminal. Este tipo de configuración es útil para las etapas de acoplamientodirecto donde se requiere sólo amplificar una entrada. Esta configuración es la que se solicita en las especificaciones de la práctica. Análisis en corriente Continua En el caso de que y sean componentes de pequeña señal, y suponiendo que hFE>>1, entonces se puede extraer del circuito de la figura 6.1.a la siguiente relación
(
)
(6.1)
y son transistores idénticos hace
(6.2)
Lasimetría del circuito y el hecho de que que = = de forma que
La ecuación de recta de carga estática se obtiene aplicando KVL a la malla colector-emisor de los transistores:
( ) (6.3)
Esta recta se encuentra dibujada en la figura 6.1.b. La situación del punto de trabajo define los límites de variación de señal de entrada y el rango de
funcionamiento lineal permisible. La máxima amplitud de...
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