¿Cómo construir un circuito amplificador diferencial usando transistores?

¿Cómo construir un circuito amplificador diferencial usando transistores?

La forma corta de la el amplificador operacional es op-amp y también funciona como Amplificador diferencial .Un amplificador operacional es un componente esencial en varios circuitos electrónicos. Los amplificadores operacionales son dispositivos lineales que se utilizan para realizar operaciones matemáticas y filtrado, acondicionamiento de señales. Estos dispositivos están diseñados para usarse en componentes eléctricos y electrónicos como resistencias, condensadores y sus terminales i / py o / p. Estos componentes regulan el funcionamiento del amplificador y funcionan y se benefician de las configuraciones de retroalimentación alteradas como resistivo o capacitivo, el amplificador puede lograr diferentes operaciones, y esto se denomina amplificador operacional. Un op-amp comprende de dos terminales, a saber, inversor y no inversor, que se representan con + y -. La función principal de este amplificador es fortalecer los cambios entre los dos voltajes de entrada. Pero anula cualquier voltaje mutuo a las dos entradas.

Amplificador diferencial

Amplificador diferencial

Amplificador diferencial

Todos los amplificadores operacionales son amplificadores diferenciales debido a su configuración i / p. Si la primera señal de voltaje está conectada al terminal i / p y la señal restante está conectada al terminal i / p opuesto, entonces el voltaje o / p resultante es relacionada con la diferencia entre dos señales de voltaje i / p. El voltaje de salida se puede calcular conectando cada entrada a tierra de 0 voltios usando teorema de superposición .




Circuito amplificador diferencial

Circuito amplificador diferencial

Circuito amplificador diferencial mediante transistores

Un diferencial circuito amplificador El uso de BJT se explica en detalle y se proporciona el diagrama de circuito con las ecuaciones adecuadas para una mejor comprensión. El siguiente circuito es diseñado con transistores para dar la diferencia entre dos señales i / p.

Circuito amplificador diferencial usando BJT

Circuito amplificador diferencial usando BJT

Como se muestra en el diagrama de circuito anterior, el circuito consta de dos entradas y dos salidas, a saber, I / P1, I / P2 y O / P1, O / P2. La entrada I / P1 se aplica al terminal base del transistor T1 e IP2 se aplica al terminal base del transistor T2. Los terminales emisores de los dos transistores están conectados a una resistencia emisora ​​mutua de modo que los dos terminales o / p se dañen con las dos señales i / p. Los dos voltajes de alimentación del circuito son Vcc y Vss. El circuito también funciona con un solo suministro de voltaje y podemos observar que el circuito no tiene el terminal de tierra.

Funcionamiento del amplificador diferencial

El funcionamiento del amplificador diferencial con transistores se muestra a continuación.

Cuando se aplica la primera señal de entrada al transistor T1, habrá una caída de voltaje alta a través de la resistencia del colector (RCOL1) y el colector del transistor T1 será menos positivo. Cuando la entrada1 es negativa, el transistor T1 se apagará y la caída de voltaje a través de la resistencia del colector RCOL1 será muy baja y el colector del transistor T1 será más positivo.


Funcionamiento del circuito amplificador diferencial utilizando BJT

Funcionamiento del circuito amplificador diferencial utilizando BJT

Así, se puede concluir que el o / p que se inserta aparecerá en el colector del transistor T1 para aplicar la señal en la entrada1. Cuando el transistor T1 se enciende por el valor positivo de la entrada1, la corriente a través de la resistencia REM aumenta la corriente del emisor es igual a la corriente del colector.

Entonces, la caída de voltaje a través de la resistencia REM aumenta y hace que el emisor de ambos transistores T1, T2 fluya en una dirección positiva. Hacer el transistor T2 es lo mismo que hacer que la base del transistor sea negativa, en esa condición el transistor T2 se comportará con menos corriente, lo que a su vez causará menos caída de voltaje en RCOL2 y, por lo tanto, el colector del transistor T2 irá en una dirección + Ve para el + Ve señal i / p. Por lo tanto, podemos concluir que la o / p del terminal no inversor aparece en el colector del transistor T2 para la entrada en la base de T1. La amplificación del transistor se puede controlar de manera diferente tomando o / p b / n el colector de ambos transistores T1 y T2 que se muestran en el circuito anterior.

Si se supone que ambos transistores son iguales en todas las características, y si los voltajes son idénticos (VBASE1 = VBASE2), entonces también se puede decir que la corriente del emisor de los transistores es idéntica.

IEM1 = IEM2
La corriente total del emisor (IE) = IEM1 + IEM2
VEM = VBASE - VBASE IN
IEM = (VBASE - VBASE IN) / REM

La corriente del emisor del transistor permanece casi constante independientemente del valor de hfe del transistor. Desde ICOL1 IEM1 e ICOL2 IEM2, ICOL1 ICOL2.
Además, VCOL1 = VCOL2 = VCC - ICOL RCOL, asumiendo la resistencia del colector RCOL1 = RCOL2 = RCOL.

El circuito amplificador diferencial es un amplificador de circuito cerrado que aumenta la varianza entre dos señales. Dicho circuito es muy adecuado en sistemas de instrumentación. Los amplificadores diferenciales tienen un CMRR alto (índice de rechazo de modo común) y una impedancia i / p alta. Los amplificadores diferenciales se pueden diseñar usando uno o dos amplificadores operacionales.

Por lo tanto, se trata de circuito amplificador diferencial utilizando un transistor BJT. Creemos que ha comprendido mejor este concepto. Además, cualquier duda sobre este tema, por favor dé sus valiosas sugerencias comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las aplicaciones de un amplificador diferencial?