Tema 5: Amplificadores de entrada diferencial - Universidad ...

More documents

Recommendations

Info

Tema 5Amplicadores de Entrada DiferencialFigura 9: Equivalente en pequeña señal de un par diferencial FET con resistencias de carga. Seentiende que la excitación en pequeña señal es la componente diferencial, v D .Para uso de alumnos de lav gsA = v D − v sv gsB = −v D − v sv bsA = v bsB = −v sv O = R· (i dsA − i dsB )i dsA = g m·v gsA − g mb·v bsAi dsB = g m·v gsB − g mb·v bsBAl combinar estas ecuaciones, se llega a la conclusión de que:v O = 2·R·g m·v D (17)El efecto sustrato, si existiera, desaparece al ser la conguración de los√transistores similar. Estaecuación es similar a la obtenida por Eq. 16 porque g m = 2·√β·I D = 2· β· IQ= √ 2·β·I2 Q .2.2. No idealidades en un par diferencialAprovechando que ya se ha explicado el comportamiento de un par diferencial con carga resistiva,es un buen momento para conocer las no idealidades asociadas pues pueden extenderse con facilidada cualquier otro amplicador diferencial, como los amplicadores operacionales.2.2.1. Corriente de polarización de la entradaUniversidad Complutense de Madridhttp://www.ucm.esEste es un parámetro DC. En otras palabras, interviene en el cálculo del punto de operación.Cualquier fuente de tensión aplicada a la entrada debe ser capaz de proporcionar esta corriente deentrada. Si hubiera una resistencia en serie con esta entrada, se producirá una caída de tensión entresus extremos.En el caso del par bipolar, la corriente que atraviesa el emisor de cada amplicador es I E = 2·I 1 Qde lo que se deduce que la corriente de base de cada transistor es I B =I E= 1 I Qβ F +1 2·β F. Así, si+1el par estuviese polarizado por una fuente de 0.1 mA y con transistores NPN de ganancia 100, lacorriente de base, que coincide con la corriente de polarización en la entrada, sería de 1 µA. EnElectrónica Analógica Ingeniería Superior en Electrónica 12
Tema 5Amplicadores de Entrada Diferencialgeneral, se suele tomar como positiva si entra en el amplicador diferencial y negativa si sale. Así,si el par fuera PNP, la corriente sería negativa pues sale de las bases del transistor.Si el transistor fuera de efecto campo, la corriente de polarización sería prácticamente nula yaque se está atacando la puerta de un transistor.Por otra parte, pequeños desapareamientos entre parámetros conducen a dos valores distintosde I B en cada una de las entradas.Para disminuir la corriente de polarización de la entrada, puede optarse por distintas estrategias.En algunos casos, se utiliza un par Darlington o CC-CE reemplazando al transistor del par diferencial.Al comportarse como transistores con una ganancia del orden de h 2 F E, ese parámetro disminuyeaunque, lamentablemente, se introduce una penalización en frecuencia. Otra opción, más habitual,consiste en crear una fuente de corriente que inyecte en el terminal de entrada la corriente que necesitela base del transistor. Esta estrategia, que requiere del uso de varios transistores perfectamentecalibrados, tiene la ventaja de que no actúa sobre la velocidad de respuesta del dispositivo.2.2.2. Tensión de osetComo el anterior, es un parámetro DC. Idealmente, si se aplica la misma tensión a las entradasde un par diferencial, la salida debería ser nula pero, en la práctica, dista de ser así. El origen de estoradica en la existencia de asimetrías dentro del par diferencial. Así, por ejemplo, si las resistenciasque aparecen en Eq. 10 fuesen distintas, y no iguales como se supuso, la tensión de salida seríadistinta de 0 si las corrientes fueran iguales.Se dene tensión de oset de la salida, V OS,O como el valor de la tensión de salida con entradanula. Obviamente, también puede realizarse una denición análoga cuando la salida es en modocorriente, como veremos en el caso del par diferencial con carga activa.Si el par diferencial tiene una ganancia A D , se dene Tensión de oset de la entrada, V OS,Icomo V OS,OA D. En pares diferenciales, da lo mismo con qué tipo de oset estemos trabajando pero, endispositivos más complejos, como son los amplicadores operacionales, se utiliza preferentemente latensión de oset de la entrada, que es independiente de la ganancia DC del sistema completo, cuyaganancia puede jarse por realimentación.Por otra parte, las asimetrías en la construcción no solo conducen a la aparición de una tensiónde oset. Así, también son las responsables de la aparición de una ganancia del modo común noPara uso de alumnos de laUniversidad Complutense de Madridhttp://www.ucm.esnula, que lleva a un descenso en el valor de CMRR.2.2.3. Corriente máxima de salidaEs la máxima corriente que puede proporcionar una par diferencial. Obviamente, está limitada porla corriente de polarización del circuito, I Q , aunque, en la práctica, es menor ya que los transistoresdel par diferencial habrían abandonado la zona activa directa.Electrónica Analógica Ingeniería Superior en Electrónica 13
Page 1 and 2: TEMA 5: AMPLIFICADORES DE ENTRADADI
Page 3: Tema 5Amplicadores de Entrada Difer
Page 7 and 8: Tema 5Amplicadores de Entrada Difer
Page 11: Tema 5Amplicadores de Entrada Difer

Tema 5: Amplificadores de entrada diferencial - Universidad ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?