Amplificador diferencial

Un amplificador diferencial es un tipo de amplificador electrónico que amplifica la diferencia entre dos voltajes de entrada , pero suprime cualquier voltaje común a ambas entradas. ^{[ 1 ]} Es un circuito analógico con dos entradas. $V_{\text{en}}^{-}$ y $V_{\text{en}}^{+}$ y una salida $V_{\text{salida}}$ , en la que la salida es idealmente proporcional a la diferencia entre los dos voltajes:

V_{\text{out}}=A(V_{\text{in}}^{+}-V_{\text{in}}^{-}),

dónde $A$ es la ganancia del amplificador.

Los amplificadores simples suelen implementarse añadiendo las resistencias de retroalimentación adecuadas a un amplificador operacional estándar , o bien mediante un circuito integrado específico que contiene resistencias de retroalimentación internas. También es un subcomponente común en circuitos integrados más grandes que procesan señales analógicas.

Matemáticas del amplificador

V_{\text{out}}=A_{\text{d}}(V_{\text{in}}^{+}-V_{\text{in}}^{-}),

dónde $V_{\text{en}}^{+}$ y $V_{\text{en}}^{-}$ son los voltajes de entrada y $A_{\text{d}}$ es la ganancia diferencial.

En la práctica, sin embargo, la ganancia no es exactamente igual para las dos entradas. Esto significa, por ejemplo, que si $V_{\text{en}}^{+}$ y $V_{\text{en}}^{-}$ Si son iguales, la salida no será cero, como ocurriría en el caso ideal. Por lo tanto, una expresión más realista para la salida de un amplificador diferencial incluye un segundo término:

V_{\text{out}}=A_{\text{d}}(V_{\text{in}}^{+}-V_{\text{in}}^{-})+A_{\text{c}}{\frac {V_{\text{in}}^{+}+V_{\text{in}}^{-}}{2}},

dónde $A_{\text{c}}$ Se denomina ganancia en modo común del amplificador.

Dado que los amplificadores diferenciales se utilizan a menudo para anular el ruido o las tensiones de polarización que aparecen en ambas entradas, generalmente se desea una ganancia de modo común baja.

La relación de rechazo en modo común (CMRR), generalmente definida como la relación entre la ganancia en modo diferencial y la ganancia en modo común, indica la capacidad del amplificador para cancelar con precisión los voltajes que son comunes a ambas entradas. La relación de rechazo en modo común se define como

{\text{CMRR}}=10\log _{10}\left({\frac {A_{\text{d}}}{A_{\text{c}}}}\right)^{2}=20\log _{10}{\frac {A_{\text{d}}}{|A_{\text{c}}|}}.

En un amplificador diferencial perfectamente simétrico, $A_{\text{c}}$ es cero, y la CMRR es infinita. Cabe destacar que un amplificador diferencial es una forma más general de amplificador que uno con una sola entrada; al conectar a tierra una entrada de un amplificador diferencial, se obtiene un amplificador de un solo extremo.

Pareja de cola larga

Antecedentes históricos

Los amplificadores diferenciales modernos suelen implementarse con un circuito básico de dos transistores denominado par de resistencias de cola larga o par diferencial . Este circuito se implementó originalmente con un par de tubos de vacío . Su funcionamiento es el mismo para todos los dispositivos de tres terminales con ganancia de corriente. Los puntos de polarización del circuito de resistencias de cola larga se rigen principalmente por la ley de Ohm y, en menor medida, por las características de los componentes activos.

El par de cola larga se desarrolló a partir del conocimiento previo de las técnicas de circuitos push-pull y puentes de medición. ^{[ 2 ]} Un circuito temprano que se asemeja mucho a un par de cola larga fue publicado por el neurofisiólogo británico Bryan Matthews en 1934, ^{[ 3 ]} y parece probable que se pretendiera que fuera un verdadero par de cola larga, pero se publicó con un error de dibujo. El primer circuito de par de cola larga definido aparece en una patente presentada por Alan Blumlein en 1936. ^{[ 4 ]} A finales de la década de 1930, la topología estaba bien establecida y había sido descrita por varios autores, incluidos Frank Offner (1937), ^{[ 5 ]} Otto Schmitt (1937) ^{[ 6 ]} y Jan Friedrich Toennies (1938), ^{[ 7 ]} y se utilizó particularmente para la detección y medición de impulsos fisiológicos. ^{[ 8 ]}

El par de cola larga se utilizó con mucho éxito en los inicios de la informática británica, sobre todo en el modelo Pilot ACE y sus descendientes, ^{[ nb 1 ]} el EDSAC de Maurice Wilkes , y probablemente otros diseñados por personas que trabajaron con Blumlein o sus colegas. El par de cola larga tiene muchos atributos favorables si se usa como interruptor: es prácticamente inmune a las variaciones de los tubos (transistores) (de gran importancia cuando las máquinas contenían 1000 tubos o más), alta ganancia, estabilidad de ganancia, alta impedancia de entrada , impedancia de salida media/baja , buen limitador (con una cola no demasiado larga), no inversor (¡ el EDSAC no contenía inversores! ) y grandes oscilaciones de voltaje de salida. Una desventaja es que la oscilación de voltaje de salida (típicamente ±10–20 V) se imponía a un alto voltaje CC ( unos 200 V), lo que requería cuidado en el acoplamiento de la señal, generalmente algún tipo de acoplamiento CC de banda ancha. Muchos ordenadores de aquella época intentaron evitar este problema utilizando únicamente lógica de impulsos acoplada en CA, lo que los hacía muy grandes y excesivamente complejos ( ENIAC : 18 000 tubos para una calculadora de 20 dígitos) o poco fiables. Los circuitos acoplados en CC se convirtieron en la norma tras la primera generación de ordenadores de tubos de vacío.

Configuraciones

Un amplificador de pares diferencial (de cola larga, ^{[ nb 2 ]} acoplado al emisor) consta de dos etapas de amplificación con degeneración común ( emisor , fuente o cátodo ).

Salida diferencial

Con dos entradas y dos salidas, se forma una etapa amplificadora diferencial (Figura 2). Las dos bases (o rejillas o compuertas) son entradas que se amplifican diferencialmente (se restan y se multiplican) mediante el par de transistores; se les puede aplicar una señal de entrada diferencial (balanceada), o bien se puede conectar a tierra una de las entradas para formar un circuito divisor de fase . Un amplificador con salida diferencial puede controlar una carga flotante u otra etapa con entrada diferencial.

Salida de un solo extremo

Si no se desea la salida diferencial, se puede usar solo una salida (tomada de uno solo de los colectores (o ánodos o drenadores), ignorando la otra salida; esta configuración se denomina salida de un solo extremo ). La ganancia es la mitad que la de la etapa con salida diferencial. Para evitar sacrificar la ganancia, se puede utilizar un convertidor de diferencial a un solo extremo. Esto se suele implementar como un espejo de corriente ( Figura 3, abajo ).

Entrada de un solo extremo

El par diferencial puede utilizarse como amplificador con una entrada de terminación simple si una de las entradas está conectada a tierra o fija a una tensión de referencia (normalmente, el otro colector se utiliza como salida de terminación simple). Esta configuración puede considerarse como etapas en cascada de colector común y base común o como una etapa de base común con búfer. ^{[ nb 3 ]}

El amplificador acoplado al emisor compensa las variaciones de temperatura, cancela VBE y evita el _efectoMiller y la saturación del transistor. Por ello, se utiliza para formar amplificadores acoplados al emisor (evitando el efecto Miller), circuitos divisores de fase (obteniendo dos voltajes inversos), compuertas e interruptores ECL (evitando la saturación del transistor), etc.

Operación

Para explicar el funcionamiento del circuito, a continuación se detallan cuatro modos específicos, aunque, en la práctica, algunos de ellos actúan simultáneamente y sus efectos se superponen.

Sesgo

A diferencia de las etapas de amplificación clásicas que se polarizan desde el lado de la base (y por lo tanto dependen mucho de β), el par diferencial se polariza directamente desde el lado de los emisores absorbiendo/inyectando la corriente de reposo total. La retroalimentación negativa en serie (la degeneración del emisor) hace que los transistores actúen como estabilizadores de voltaje; los obliga a ajustar sus voltajes VBE ₍ corrientes de base) para que la corriente de reposo pase a través de sus uniones colector-emisor. ^{[ nb 4 ]} Por lo tanto, debido a la retroalimentación negativa, la corriente de reposo depende solo ligeramente del β del transistor.

Las corrientes de polarización de base necesarias para generar las corrientes de colector en reposo suelen provenir de tierra, pasar por las fuentes de entrada y llegar a las bases. Por lo tanto, las fuentes deben ser galvánicas (CC) para asegurar la continuidad de la corriente de polarización y tener una resistencia lo suficientemente baja como para no generar caídas de tensión significativas. En caso contrario, se deben conectar elementos de CC adicionales entre las bases y tierra (o la fuente de alimentación positiva).

Modo común

En modo común (los dos voltajes de entrada cambian en la misma dirección), los dos seguidores de voltaje (emisor) cooperan entre sí trabajando juntos en la carga común de emisor de alta resistencia (la "cola larga"). Todos juntos aumentan o disminuyen el voltaje del punto común del emisor (figuradamente hablando, juntos lo "suben" o lo "bajan" para que se mueva). Además, la carga dinámica los "ayuda" cambiando su resistencia óhmica instantánea en la misma dirección que los voltajes de entrada (aumenta cuando el voltaje aumenta y viceversa), manteniendo así una resistencia total constante entre los dos rieles de alimentación. Hay una retroalimentación negativa completa (100%); los dos voltajes de base de entrada y el voltaje del emisor cambian simultáneamente, mientras que las corrientes del colector y la corriente total no cambian. Como resultado, los voltajes de salida del colector tampoco cambian.

Modo diferencial

Normal. En modo diferencial (los dos voltajes de entrada cambian en direcciones opuestas), los dos seguidores de voltaje (emisor) se oponen entre sí : mientras uno intenta aumentar el voltaje del punto común del emisor, el otro intenta disminuirlo (figuradamente hablando, uno "eleva" el punto común mientras que el otro lo "desciende" para que permanezca inmóvil) y viceversa. Por lo tanto, el punto común no cambia su voltaje; se comporta como una tierra virtual con una magnitud determinada por los voltajes de entrada en modo común. El elemento emisor de alta resistencia no desempeña ningún papel , ya que está en paralelo con el otro seguidor de emisor de baja resistencia. No hay retroalimentación negativa, puesto que el voltaje del emisor no cambia en absoluto cuando cambian los voltajes de base de entrada. La corriente de reposo común se dirige vigorosamente entre los dos transistores y los voltajes de colector de salida cambian vigorosamente. Los dos transistores conectan mutuamente sus emisores a tierra; por lo tanto, aunque son etapas de colector común , en realidad actúan como etapas de emisor común con ganancia máxima. La estabilidad de la polarización y la independencia frente a las variaciones en los parámetros del dispositivo pueden mejorarse mediante la introducción de una retroalimentación negativa a través de resistencias de cátodo/emisor con resistencias relativamente pequeñas.

Sobreexcitación. Si la tensión diferencial de entrada cambia significativamente (más de unos cien milivoltios), el transistor controlado por la tensión de entrada más baja se desactiva y su tensión de colector alcanza la tensión de alimentación positiva. Con una sobreexcitación elevada, la unión base-emisor se invierte. El otro transistor (controlado por la tensión de entrada más alta) conduce toda la corriente. Si la resistencia en el colector es relativamente grande, el transistor se saturará. Con una resistencia de colector relativamente pequeña y una sobreexcitación moderada, el emisor aún puede seguir la señal de entrada sin saturarse. Este modo se utiliza en interruptores diferenciales y compuertas ECL .

Ruptura. Si la tensión de entrada sigue aumentando y supera la tensión de ruptura base-emisor , la unión base-emisor del transistor, alimentada por la tensión de entrada más baja, se rompe. Si las fuentes de entrada tienen baja resistencia, fluirá una corriente ilimitada directamente a través del puente de diodos entre ambas fuentes, dañándolas.

En modo común, la tensión del emisor sigue las variaciones de la tensión de entrada; existe una retroalimentación negativa total y la ganancia es mínima. En modo diferencial, la tensión del emisor es fija (igual a la tensión de entrada común instantánea); no hay retroalimentación negativa y la ganancia es máxima.

Mejoras en los amplificadores diferenciales

Espejo de corriente del colector

Las resistencias del colector pueden sustituirse por un espejo de corriente (la sección azul superior de la figura 3), cuya salida actúa como carga activa . De este modo, la señal de corriente diferencial del colector se convierte en una señal de tensión de un solo extremo sin las pérdidas intrínsecas del 50 %, duplicando así la ganancia. Esto se consigue copiando la corriente de entrada del colector del lado izquierdo al derecho, donde se suman las magnitudes de ambas señales de entrada. Para ello, la entrada del espejo de corriente se conecta a la salida izquierda, y la salida del espejo de corriente se conecta a la salida derecha del amplificador diferencial.

El espejo de corriente copia la corriente del colector izquierdo y la pasa a través del transistor derecho, que produce la corriente del colector derecho. En la salida derecha del amplificador diferencial, se restan las dos corrientes de señal (cambios de corriente positivo y negativo). En este caso (señal de entrada diferencial), son iguales y opuestas. Por lo tanto, la diferencia es el doble de las corrientes de señal individuales (ΔI − ( −ΔI ) = 2ΔI ) , y la conversión de diferencial a unipolar se completa sin pérdidas de ganancia. La figura 4 muestra la característica de transmisión de este circuito.

Fuente de corriente constante del emisor

La corriente de reposo debe ser constante para asegurar voltajes de colector constantes en modo común. Este requisito no es tan importante en el caso de una salida diferencial, ya que aunque sus dos voltajes de colector variarán simultáneamente, su diferencia (el voltaje de salida) no variará. Pero en el caso de una salida de un solo extremo, es extremadamente importante mantener una corriente constante, ya que el voltaje de colector de salida variará. Por lo tanto, cuanto mayor sea la resistencia de la fuente de corriente $R_{\text{e}}$ En el circuito original de la Fig. 2, cuanto menor (mejor) sea la ganancia en modo común $A_{\text{c}}$ .

La corriente constante necesaria podría generarse conectando un elemento (resistencia) de muy alta resistencia entre el emisor común y la línea de alimentación (negativa para transistores NPN y positiva para transistores PNP), pero esto requiere una tensión de alimentación elevada. Por lo tanto, en diseños más sofisticados, se sustituye la "cola larga" por un elemento con alta resistencia diferencial (dinámica) que simula una fuente/sumidero de corriente constante (parte inferior de la figura 3). Generalmente se implementa mediante un espejo de corriente debido a su alta tensión de cumplimiento (pequeña caída de tensión en el transistor de salida).

Consideraciones de interfaz

Fuente de entrada flotante

Es posible conectar una fuente flotante entre las dos bases, pero es necesario asegurar la circulación de las corrientes de polarización. En el caso de una fuente galvánica, basta con conectar una sola resistencia entre una de las bases y tierra. La corriente de polarización entrará directamente en esta base e indirectamente (a través de la fuente de entrada) en la otra. Si la fuente es capacitiva, se deben conectar dos resistencias entre las dos bases y tierra para asegurar la circulación de las corrientes de base por caminos distintos.

impedancia de entrada/salida

La impedancia de entrada del par diferencial depende en gran medida del modo de entrada. En modo común, ambas partes se comportan como etapas de colector común con altas cargas en el emisor; por lo tanto, las impedancias de entrada son extremadamente altas. En modo diferencial, se comportan como etapas de emisor común con emisores conectados a tierra; por lo tanto, las impedancias de entrada son bajas.

La impedancia de salida del par diferencial es alta (especialmente para el par diferencial mejorado con un espejo de corriente como se muestra en la Figura 3 ).

Rango de entrada/salida

La tensión de entrada en modo común puede variar entre los dos rieles de alimentación, pero no puede alcanzarlos de cerca, ya que deben permanecer algunas caídas de tensión (mínimo 1 voltio) en los transistores de salida de los dos espejos de corriente.

Amplificador operacional como amplificador diferencial

Un amplificador operacional , o op-amp, es un amplificador diferencial con una ganancia en modo diferencial muy alta, una impedancia de entrada muy alta y una impedancia de salida baja. Un amplificador diferencial con op-amp puede construirse con una ganancia predecible y estable aplicando retroalimentación negativa (Figura 5). ^{[ nb 5 ]} Algunos tipos de amplificadores diferenciales suelen incluir varios amplificadores diferenciales más simples. Por ejemplo, un amplificador totalmente diferencial , un amplificador de instrumentación o un amplificador de aislamiento a menudo se construyen a partir de una combinación de varios op-amps.

Aplicaciones

Los amplificadores diferenciales se encuentran en muchos circuitos que utilizan retroalimentación negativa en serie (seguidores de amplificadores operacionales, amplificadores no inversores, etc.), donde una entrada se usa para la señal de entrada y la otra para la señal de retroalimentación (generalmente implementada por amplificadores operacionales ). En comparación, los antiguos amplificadores operacionales inversores de terminación simple de principios de la década de 1940 solo podían implementar retroalimentación negativa en paralelo mediante la conexión de redes de resistencias adicionales (un amplificador inversor de amplificador operacional es el ejemplo más popular). Una aplicación común es el control de motores o servomotores , así como aplicaciones de amplificación de señales. En electrónica discreta , una configuración común para implementar un amplificador diferencial es el par de cola larga , que también se encuentra generalmente como elemento diferencial en la mayoría de los circuitos integrados de amplificadores operacionales . Un par de cola larga se puede usar como multiplicador analógico con la tensión diferencial como una entrada y la corriente de polarización como otra.

Se utiliza un amplificador diferencial como etapa de entrada para compuertas lógicas acopladas por emisor y como interruptor. Cuando se usa como interruptor, la base/rejilla izquierda se utiliza como entrada de señal y la base/rejilla derecha se conecta a tierra; la salida se toma del colector/placa derecho. Cuando la entrada es cero o negativa, la salida es cercana a cero (pero puede no estar saturada); cuando la entrada es positiva, la salida es la más positiva, siendo el funcionamiento dinámico el mismo que el del amplificador descrito anteriormente.

El amplificador diferencial se utiliza en el oscilador seguidor de cátodo . Sus ventajas son la alta impedancia de entrada y salida, y el pequeño desfase entre ambas. Esta aplicación utiliza únicamente una entrada y una salida del amplificador diferencial.

La red de retroalimentación simétrica elimina la ganancia de modo común y el sesgo de modo común.

En caso de que la corriente de polarización de entrada (no ideal) o la impedancia de entrada diferencial del amplificador operacional tengan un efecto significativo, se puede seleccionar una red de retroalimentación que mejore el efecto de la señal de entrada de modo común y la polarización. En la Figura 6, los generadores de corriente modelan la corriente de polarización de entrada en cada terminal; I ⁺_b e I ⁻_b representan la corriente de polarización de entrada en los terminales V ⁺ y V ^−, respectivamente.

El equivalente de Thévenin para la red que alimenta el terminal V ⁺ tiene una tensión V ⁺ ' y una impedancia R ⁺ ':

{V^{+}}'=V_{\text{in}}^{+}R_{\parallel }^{+}/R_{\text{i}}^{+}-I_{\text{b}}^{+}R_{\parallel }^{+};\quad {\text{donde}}\quad {R^{+}}'=R_{\parallel }^{+}=R_{\text{i}}^{+}\parallel R_{\text{f}}^{+},

mientras que para la red que controla el terminal V ^{− :}

{V^{-}}'=V_{\text{in}}^{-}R_{\parallel }^{-}/R_{\text{i}}^{-}+V_{\text{out}}R_{\parallel }^{-}/R_{\text{f}}^{-}-I_{\text{b}}^{-}R_{\parallel }^{-};\quad {\text{where}}\quad {R^{-}}'=R_{\parallel }^{-}=R_{\text{i}}^{-}\parallel R_{\text{f}}^{-}.

La salida del amplificador operacional es simplemente la ganancia en lazo abierto A _ol multiplicada por la corriente de entrada diferencial i multiplicada por la impedancia de entrada diferencial 2 R _d , por lo tanto

V_{\text{out}}=A_{\text{ol}}\cdot 2R_{\text{d}}{\frac {{V^{+}}'-{V^{-}}'}{2R_{\parallel }+2R_{\text{d}}}}=({V^{+}}'-{V^{-}}')A_{\text{ol}}R_{\parallel }/(R_{\parallel }\parallel R_{\text{d}}),

donde R _|| es el promedio de R ⁺_|| y R ⁻_|| .

Estas ecuaciones sufren una gran simplificación si

R_{\text{i}}^{+}=R_{\text{i}}^{-},\quad R_{\text{f}}^{+}=R_{\text{f}}^{-},

lo que resulta en la relación

V_{\text{in}}^{+}-V_{\text{in}}^{-}-R_{\text{i}}I_{\text{b}}^{\Delta }=V_{\text{out}}\left[{\frac {R_{\text{i}}}{R_{\text{f}}}}+{\frac {1}{A_{\text{ol}}{\frac {R_{\text{i}}}{R_{\text{i}}\parallel R_{\text{f}}\parallel R_{\text{d}}}}}}\right],

lo que implica que la ganancia de lazo cerrado para la señal diferencial es V ⁺_in − V ⁻_in , pero la ganancia de modo común es idénticamente cero.

También implica que la corriente de polarización de entrada en modo común se ha cancelado, quedando solo presente la corriente de compensación de entrada I ^Δ_b = I ⁺_b − I ⁻_b , con un coeficiente de R _i . Es como si la corriente de compensación de entrada fuera equivalente a una tensión de compensación de entrada que actúa a través de una resistencia de entrada R _i , que es la resistencia de la fuente de la red de retroalimentación en los terminales de entrada.

Finalmente, siempre que la ganancia de voltaje en lazo abierto A _ol sea mucho mayor que la unidad, la ganancia de voltaje en lazo cerrado es R _f / R _i , el valor que se obtendría mediante el análisis de regla empírica conocido como "tierra virtual". ^{[ nb 6 ]}

Notas a pie de página

↑ Los detalles del circuito de pares de cola larga utilizado en los inicios de la computación se pueden encontrar en *Automatic Computing Machine* de Alan Turing (Oxford University Press, 2005, ISBN) . 0-19-856593-3) en la Parte IV, "ELECTRÓNICA".
↑ La cola larga es un nombre figurativo de alta resistencia que representa la alta resistencia del emisor en modo común con una cola larga común de longitud proporcional (en modo diferencial esta cola se acorta hasta cero). Si se incluyen resistencias de emisor adicionales con resistencias pequeñas entre los emisores y el nodo común (para introducir una pequeña retroalimentación negativa en modo diferencial), se pueden representar figurativamente con colas cortas .
↑ En términos más generales, esta configuración puede considerarse como dos seguidores de voltaje que interactúan con retroalimentación negativa: la salida del par diferencial actúa como un seguidor de voltaje con voltaje de entrada constante (un estabilizador de voltaje) que produce un voltaje de salida constante; la entrada actúa como un seguidor de voltaje con voltaje de entrada variable que intenta modificar el voltaje de salida constante del estabilizador. El estabilizador reacciona a esta intervención modificando su magnitud de salida (corriente o voltaje), que actúa como salida del circuito.
↑ Curiosamente, es como si la retroalimentación negativa hubiera invertido el comportamiento del transistor: la corriente del colector se ha convertido en una magnitud de entrada, mientras que la corriente de la base actúa como una magnitud de salida.
↑ En esta configuración, resulta extraño que un amplificador diferencial de alta ganancia (amplificador operacional) se utilice como componente de un amplificador diferencial de baja ganancia , del mismo modo que un amplificador inversor de alta ganancia (amplificador operacional) se utiliza como componente de un amplificador inversor de baja ganancia. Esta paradoja de los amplificadores de realimentación negativa impidió que Harold Black obtuviera su patente.
↑ Para que la ganancia en modo común en lazo cerrado sea cero, basta con que la relación de resistencias R _f / R _i coincida en las ramas inversora y no inversora. Para que las corrientes de polarización de entrada se cancelen, debe cumplirse la relación más estricta que se indica aquí.

Véase también

Referencias

↑ Laplante, Philip A. (2005). Diccionario completo de ingeniería eléctrica (2.ª ed.). CRC Press. pág. 190. ISBN 978-1420037807.
↑ Eglin, JM (1 de mayo de 1929). "Un amplificador de corriente continua para medir corrientes pequeñas". Journal of the Optical Society of America . 18 (5): 393– 402. Bibcode : 1929JOSA...18..393E . doi : 10.1364/JOSA.18.000393 .
↑ Matthews, Bryan HC (1 de diciembre de 1934). "Actas de la Sociedad Fisiológica" . The Journal of Physiology . 81 (supl.): 28–29 . doi : 10.1113/jphysiol.1934.sp003151 .
↑ "Patente estadounidense 2185367" (PDF) . Freepatensonline.com . Consultado el 15 de febrero de 2016 .
↑ Offner, Franklin (1937). "Amplificadores acoplados por resistencia push-pull". Review of Scientific Instruments . 8 (1): 20– 21. Bibcode : 1937RScI....8...20O . doi : 10.1063/1.1752180 .
↑ Schmitt, Otto H. (1941). "Inversión de fase del cátodo" (PDF) . Review of Scientific Instruments . 12 (11): 548– 551. doi : 10.1063/1.1769796 . Consultado el 15 de febrero de 2016 .
↑ "Patente estadounidense 2147940" (PDF) . Google Inc. Consultado el 16 de febrero de 2016 .
↑ Geddes, LA ¿ Quién inventó el amplificador diferencial? . IEEE Engineering in Medicine and Biology, mayo/junio de 1996, págs. 116-117.

Enlaces externos

Amplificador diferencial BJT : circuito y explicación
Un banco de pruebas para circuitos diferenciales
Nota de aplicación: Analog Devices – AN-0990 : Terminación de un amplificador diferencial en aplicaciones con entrada de un solo extremo.

[9] Los detalles del circuito de pares de cola larga utilizado en los inicios de la computación se pueden encontrar en *Automatic Computing Machine* de Alan Turing (Oxford University Press, 2005, ISBN) . 0-19-856593-3) en la Parte IV, "ELECTRÓNICA".

[10] La cola larga es un nombre figurativo de alta resistencia que representa la alta resistencia del emisor en modo común con una cola larga común de longitud proporcional (en modo diferencial esta cola se acorta hasta cero). Si se incluyen resistencias de emisor adicionales con resistencias pequeñas entre los emisores y el nodo común (para introducir una pequeña retroalimentación negativa en modo diferencial), se pueden representar figurativamente con colas cortas .

[11] En términos más generales, esta configuración puede considerarse como dos seguidores de voltaje que interactúan con retroalimentación negativa: la salida del par diferencial actúa como un seguidor de voltaje con voltaje de entrada constante (un estabilizador de voltaje) que produce un voltaje de salida constante; la entrada actúa como un seguidor de voltaje con voltaje de entrada variable que intenta modificar el voltaje de salida constante del estabilizador. El estabilizador reacciona a esta intervención modificando su magnitud de salida (corriente o voltaje), que actúa como salida del circuito.

[12] Curiosamente, es como si la retroalimentación negativa hubiera invertido el comportamiento del transistor: la corriente del colector se ha convertido en una magnitud de entrada, mientras que la corriente de la base actúa como una magnitud de salida.

[13] En esta configuración, resulta extraño que un amplificador diferencial de alta ganancia (amplificador operacional) se utilice como componente de un amplificador diferencial de baja ganancia , del mismo modo que un amplificador inversor de alta ganancia (amplificador operacional) se utiliza como componente de un amplificador inversor de baja ganancia. Esta paradoja de los amplificadores de realimentación negativa impidió que Harold Black obtuviera su patente.

[14] Para que la ganancia en modo común en lazo cerrado sea cero, basta con que la relación de resistencias R _f / R _i coincida en las ramas inversora y no inversora. Para que las corrientes de polarización de entrada se cancelen, debe cumplirse la relación más estricta que se indica aquí.

[Laplante-1] Laplante, Philip A. (2005). Diccionario completo de ingeniería eléctrica (2.ª ed.). CRC Press. pág. 190. ISBN 978-1420037807.

[2] Eglin, JM (1 de mayo de 1929). "Un amplificador de corriente continua para medir corrientes pequeñas". Journal of the Optical Society of America . 18 (5): 393– 402. Bibcode : 1929JOSA...18..393E . doi : 10.1364/JOSA.18.000393 .

[3] Matthews, Bryan HC (1 de diciembre de 1934). "Actas de la Sociedad Fisiológica" . The Journal of Physiology . 81 (supl.): 28–29 . doi : 10.1113/jphysiol.1934.sp003151 .

[4] "Patente estadounidense 2185367" (PDF) . Freepatensonline.com . Consultado el 15 de febrero de 2016 .

[5] Offner, Franklin (1937). "Amplificadores acoplados por resistencia push-pull". Review of Scientific Instruments . 8 (1): 20– 21. Bibcode : 1937RScI....8...20O . doi : 10.1063/1.1752180 .

[6] Schmitt, Otto H. (1941). "Inversión de fase del cátodo" (PDF) . Review of Scientific Instruments . 12 (11): 548– 551. doi : 10.1063/1.1769796 . Consultado el 15 de febrero de 2016 .

[7] "Patente estadounidense 2147940" (PDF) . Google Inc. Consultado el 16 de febrero de 2016 .

[8] Geddes, LA ¿ Quién inventó el amplificador diferencial? . IEEE Engineering in Medicine and Biology, mayo/junio de 1996, págs. 116-117.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ nb 1 ]

[ nb 2 ]

[ nb 3 ]

[ nb 4 ]

[ nb 5 ]

[ nb 6 ]