Principios de electrónica, 7ma Edición - Albero Malvino

Amplificadores diferenciales 613
SOLUCIÓN
En la Figura 17.32b, la resistencia de carga idealmente es cero y la corriente por la carga es:
3 V
i L 0,2 mA
15 k
Sin el teorema de Thevenin, éste sería un problema difícil de resolver.
PROBLEMA PRÁCTICO 17.14
Repita el Ejemplo 17.14 con una tensión de entrada de 20 mV.
Resumen
SEC. 17.1 EL AMPLIFICADOR
DIFERENCIAL
Un amplificador diferencial es la etapa
de entrada más típica de un amplificador
operacional. No tiene ni condensadores
de acoplo ni de desacoplo. Por
tanto, no tiene frecuencia de corte
inferior. La entrada puede ser diferencial,
no inversora o inversora. La salida puede
ser asimétrica (un único terminal) o
diferencial.
SEC. 17-2 ANÁLISIS EN
CONTINUA DEL
AMPLIFICADOR
DIFERENCIAL
El amplificador diferencial utiliza polarización
de emisor con dos alimentaciones
para generar la corriente de cola.
Cuando un amplificador diferencial es
perfectamente simétrico, cada corriente
de emisor es la mitad de la corriente de
cola. Idealmente, las tensiones en las
resistencias de emisor son iguales a la
tensión de alimentación negativa.
SEC. 17.3 ANÁLISIS EN ALTERNA
DEL AMPLIFICADOR
DIFERENCIAL
Puesto que la corriente de cola es
idealmente constante, un incremento de
la corriente de emisor de uno de los
transistores produce una disminución en
la corriente de emisor del otro transistor.
Con una salida diferencial, la ganancia
de tensión es R C /r e . Con una salida
asimétrica (un único terminal), la
ganancia de tensión es la mitad como
mucho.
SEC. 17.4 CARACTERÍSTICAS DE
ENTRADA DE UN
AMPLIFICADOR
OPERACIONAL
Tres importantes características de
entrada del amplificador operacional son
la corriente de polarización de entrada,
la corriente de offset de entrada y
tensión de offset de entrada. Las
corrientes de polarización y de offset
producen tensiones de error de entrada
no deseadas al circular por las resistencias
de base. La tensión de offset de
entrada es un error de entrada equivalente
producido por las diferencias en las
resistencias R C y las curvas V BE .
SEC. 17.5 GANANCIA EN
MODO COMÚN
La mayor parte de las señales estáticas,
las interferencias y otras clases de
señales electromagnéticas son señales en
modo común. El amplificador diferencial
rechaza las señales en modo común. El
CMRR es la ganancia de tensión dividida
entre la ganancia en modo común.
Cuanto mayor sea el CMRR, mejor.
SEC. 17.6 CIRCUITOS
INTEGRADOS
Los CI monolíticos son circuitos completos
integrados en un mismo chip,
como por ejemplo amplificadores, reguladores
de tensión y circuitos de computadora.
Para aplicaciones de alta potencia,
pueden emplearse los CI de película
delgada, de película gruesa y los CI
híbridos. SSI hace referencia a menos
de 12 componentes por chip, MSI especifica
entre 12 y 100 componentes por
chip, LSI se refiere a más de 100 componentes,
VLSI a más de 1000 componentes
y ULSI a más de 1 millón de componentes.
SEC. 17.7 EL ESPEJO DE
CORRIENTE
El espejo de corriente se utiliza en los CI
porque es una forma adecuada de crear
fuentes de corriente y cargas activas. Las
ventajas de utilizar espejos de corriente
es que incrementan la ganancia de
tensión y el factor de rechazo en modo
común (CMRR).
SEC. 17.8 EL AMPLIFICADOR
DIFERENCIAL
CARGADO
Cuando se emplea una resistencia de
carga con un amplificador diferencial, lo
mejor es aplicar el teorema de Thevenin.
Se calcula la tensión alterna de salida
v out como se ha explicado en las secciones
anteriores. Esta tensión es igual a la
tensión de Thevenin. Utilice una resistencia
de Thevenin de 2R C con una salida
diferencial y R C con una salida
asimétrica.