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Ampop's_ Amplificador Diferencial
AmplificadoresNo concordo com o acordo ortogrficoOperacionais
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
1
Num Amplificador Diferencial ideal a sada :Indicando que a sada depende da diferena dos sinais de entrada, da : Amplificador Diferencial.Vd = (V1-V2)Serve basicamente para amplificar a diferena entre dois sinais. Tem duas entradas, V1 e V2, e duas possveis sadas , VC1 e VC2, pelo que composto por dois transistores. A sua aplicao mltipla: em andares de entrada de AmpOps, Comparadores, Amplificadores de vdeo, receptores balanceados de linhas de transmisso de dados, amplificadores de acoplamento directo, amplificadores de corrente contnua, etc.
V2V1+VCC
- VCC
VC1
VC2Tambm conhecido por Par Diferencial.Vo= Ad.Vd comO que acontece ao sinal de sada se ambas as entradas forem exactamente iguais?Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Reviso de Montagens
CC
V sada
V entrada
V sada
V entrada
V sada
Emissor ComumColector ComumBase Comum
Montagem:I/O Fase f
Ganho Av
Ganho Ai
Ganho Ap
Ri
Ro
0 1AltoAltaBaixaMdio
EC
180 MdioMdioAltoMdiaMdia
BC
0 Alto 1BaixoBaixaAltaV entrada
Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Reviso de Montagens: Resumo
RiRoAiAv
Emissor ComumColector ComumBase Comum
REhiehfe+()+1RLhiehfe+()+1RBhiehfe++1
)hoe(+()1
REhiehfe+1
RERshiehfe+1+
RB
hoehfe+1
-REhiehfe+()+1
RLhfe
RLhiehfe+()+1
RLhfe()+1RLhfehie.+
RBg = b+1DICDIBb =
a =b+1b
=hfehfe+1
=DIEDIBg =
DICDIEa =
hfehfe1+
DICDIB=
hfeDBEDIB=
hieVDBE=
hreVDCEVDCEDIC=
hoeVie=
re'hfehE=
re'25 mVIAmplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
H um grande nmero de possibilidades de aplicar sinais s entradas e tirar os sinais na sada. O sinal de sada pode ser tomado entre os dois colectores ou entre casa um dos colectores e a massa.O Amplificador Diferencial um circuito electrnico capaz de receber dois sinais ao mesmo tempo e fornecer uma sada com o resultado que ser a diferena amplificada destes sinais.Pode ter entrada simples e sada Simples: Quando o sinal aplicado base de 1 dos transistores e a base do outro est massa, sendo a sada tirada entre um dos colectores e a massa. Embora tenhamos dito que um AD tem duas entradas e duas sadas, no forosamente necessrio usarmos ambas as entradas e ambas as sadas
uma combinao de transistores em montagem de emissor comum e seguidor de emissorAmplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Output 2Output 1V2V1
Q1Q2+VCC-VEEPode ter entrada simples e sada Diferencial: Quando o sinal aplicado base de 1 dos transistores e a base do outro est massa, sendo a sada tirada entre os colectores dos transstores. Pode ter entrada Diferencial e sada Diferencial: Quando os sinais so aplicados a ambas ou entre ambas as bases dos transstores, e a sada tirada entre os colectores dos transstores. V out = Ad.(V1 V2)Modo Comum: Quando sinais iguais em amplitude e fase, so aplicados em ambas as entradas simultaneamente.Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Polarizao DC
IEIE
2IE
2IE =
VEE -VBE RE Para se analisar a polarizao DC, as entradas devem estar com um potencial de 0V (quiescente). Ambos os emissores esto ligados resistncia RE, sendo este o motivo que faz com que a corrente IE seja comum. Se os transistores forem perfeitamente iguais, as correntes em cada emissor sero tambm iguais metade da corrente IE. O valor de IE calculado exactamente como se segue:
Input V2Vo2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RC2RE
RC1
Vo1
Ic1Ic2VBE
VBE
VE
(-0.7V) IE =
VEE 0,7 RE como IC1 = IC2e IE1 = IE2logo IE = IE1 + IE2 IE = 2 IE1 IE1 = IE
2 IC1 IE
2 ento sendo Vc1 = VCC - (IE/2).RC1 Vc2 = VCC - (IE/2).RC1 Vc1 VC2= 0O que est correcto visto que Vd = (V1-V2) = 0Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Polarizao
Ento se partilha a mesma resistncia de Emissor e esta comum a ambos os transistores, ento quando um conduz mais, o outro ter de conduzir menos o mesmo valor!.... Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Funo de Transferncia
Regio Linear
x
0.20.40.60.81.0
0 -10-8-6-4-20 246810
Tenso Diferencial de entrada normalizadaiC
ICorrente de colector normalizadavB1
vB2
VT
iC1
Ia
iC2
IaAmplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Entrada Simples- Sada Simples - Funcionamento um amplificador diferencial com uma entrada (base Q1) e uma s sada (colector de Q2). Com o desenvolvimento positivo do sinal na base de Q1, a corrente de Q1 aumenta, o que vaia causar o desenvolvimento de tenso positiva no topo de RE, sendo ao memo tempo sentida no emissor de Q2.Q1 a nvel de sinais actua como colector comum e Q2 como Base comum. A segunda entrada (base Q2), est massa, e a segunda sada (colector de Q2), no usada.Funcionamento Como a base de Q2 est massa , este desenvolvimento positivo do sinal no emissor, vai causar uma diminuio da corrente atravs de Q2 e a consequente diminuio da queda de tenso em RC2 o que se traduz numa elevao da tenso no colector de Q2.
Input V2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RC2RE
RC1V sada
Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Entrada Simples- Sada Simples - Funcionamento Com o desenvolvimento negativo do sinal na base de Q1, a corrente de Q1 diminui, o que vaia causar o desenvolvimento de tenso negativa no topo de RE, sendo ao memo tempo sentida no emissor de Q2. Com este desenvolvimento negativo do sinal no emissor, vai causar um aumento da corrente atravs de Q2 e o consequente aumento da queda de tenso em RC2 o que se traduz numa diminuio da tenso no colector de Q2. No respeitante a entradas e sadas de sinais, o modo de funcionamento deste amplificador diferencial similar a um amplificador de um simples transistor. Este tipo de montagem amplifica sinais DC e AC, no tirando no entanto, partido das vantagens duma montagem de um Amplificador Diferencial.
V sada .V1Vs =
Amplificador DiferencialInput V2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RC2RE
RC1
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11-03-2012DAE11
Entrada Simples- Sada Simples
Aplicando-se o sinal entradas v1, estando v2 ligado massa, e a sada no colector de Q2. A sada est em fase com o sinal de entrada.Q1 actua como Colector Comum e Q2 como Base comum.VoInput V2Input Vi
Q1Q2+VCC-VEE
RCRE
IE
RC
VO =
RC 2re .Vi Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Entrada Simples- Sada Diferencial Aplicando-se o sinal entrada v1, estando v2 ligado massa, a sada tirada entre os colectores de Q1 e Q2. A sada retirada entre os colectores dos dois transistores (modo diferencial) sendo a polaridade ao critrio do utilizador.
hie .RCVs = Q1 actua como Colector comum e Q2 como Base comum.O sinais nos colectores esto em oposio de fase, logo a amplitude entre eles o dobro do que seria entre qualquer um e a massa.V sada = Vout1 Vout2Semiciclo positivo(-Vout1) (+ Vout2)= -2 Vout1Semiciclo negativo(+Vout1) (- Vout2)= 2 Vout1
Vout2Input V2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RC2RE
RC1
Vout1
Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Entrada Simples- Sada Diferencial Aplicando-se o sinal entrada v1, estando v2 ligado massa, a sada tirada entre os colectores de Q1 e Q2. A sada retirada entre os colectores dos dois transstores (modo diferencial) sendo a polaridade ao critrio do utilizador.Input V2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RCRE
IE
RC
VO
O sinais nos colectores esto em oposio de fase, logo a amplitude entre eles o dobro do que seria entre qualquer um e a massa.V carga= Vout1 Vout2Semiciclo positivo(-Vout1) (+ Vout2)= -2 Vout1Semiciclo negativo(+Vout1) (- Vout2)= 2 Vout1
2 re RCVO=
.V1
-2 re RC .V1
-
(VO2)(VO1)Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Entrada Simples Sada Diferencial
Q1 actua como Emissor comum com tenso de Colector desfasada 180 em relao entrada.A sada de Q2 est em fase com a entrada, como no anterior.
Vin0V-+VE-0,6VVout 1Vout 2Vout1-Vout2Os dois sinais de sada esto desfasados 180.Amplificador Diferencial
Q1Q2Vin +VCC-VEE
Vout1 Vout2 VE
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE15
Entrada Simples Sada Diferencial
Vin0V-+VE-0,6VVout 1Vout 2Vout1-Vout2
Q1Q2Vin +VCC-VEE
Vout1 Vout2 VE A carga pode ser colocada entre uma das sadas e a massa ou entre as duas sadas .Neste ltimo caso o sinal o dobro do de uma s sada.V carga= Vout1 Vout2Semiciclo positivo(-Vout1) (+ Vout2)= -2 Vout1Semiciclo negativo(+Vout1) (- Vout2)= 2 Vout1Amplificador Diferencial
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11-03-2012DAE16
Entrada Diferencial- Sada Diferencial
Vin0V-+VEVout 1Vout 2Vout1-Vout2V out = Ad.(V1 V2) Neste circuito utilizam-se as vantagens dos Amplificadores Diferenciais: Tem dois sinais de entrada e este o modo de funcionamento que d o nome ao Amplificador Diferencial.
V out = .(V1 V2)
Q1Q2V1=Vin/2 +VCC-VEE
tVo1
+ Vo2
+ 0 tT/2
T/2 tT
T/2
T0Vin
V2=Vin/2 Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Entrada Diferencial Sada Diferencial
Vejamos o que acontece quando os dois sinais so iguais, excepto na fase. V1 desfasado 180 de V2 sendo a diferena o dobro de cada um.Aplicando o Teorema da sobreposio para:V 1 e V2 = 0DepoisPodemos verificar o circuito com cada um dos sinais de entrada, separadamente.
V 1 = 0 e V2 0Amplificador Diferencial
Q1Q2V1 +VCC-VEE
Vout
V2
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11-03-2012DAE18
Entrada Diferencial Sada Diferencial
1 Caso V10 e V2=0 2 Caso V1=0 e V2 0V2
Q1Q2V1 +VCC-VEE
Vout
IE IC1 IC2 IE2 IE1 RE Para 0TT/2 o colector de Q1 tem -2V (EX) e o de Q2 =+2V Para 0TT/2 Vout = (V1 V2) = (-2)-(+2)= -4V. Devido ao desfasamento de V1 e V2.T/2Gerado por influncia de V1V1
T
-V+V
VC1VE1=VE2
VC2
-0,6VGerado por influncia de V2V2
T
-V
VC2VE2= VE1
VC1
T/2+V-0,6VAmplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE19
Teorema da BissecoO amplificador diferencial equivalente ao amplificador de emissor comum em que o sinal diferencial aplicado s bases de Q1 e de Q2 de forma complementar. Ou seja base de Q1 aplicado um sinal Vd/2 e base de Q2 aplicado um sinal Vd/2. Porque o circuito simtrico a tenso no ponto comum dos dois emissores 0 volts. Assim pudemos representar o circuito equivalente ao circuito da figura.
Input V2Input V1
Q1Q2+VCC
RC2RE
RC1
VC10V
(sinal)
VC2Vd
2+
Vd
2-
0V(sinal)-VEE
IE
Input V1
Q1
RC1
VC1Vd
2+
Input V2
Q1
RC2
VC2Vd
2-
Amplificador DiferencialEntrada Diferencial- Sada Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Entrada Diferencial- Sada Diferencial
V10V-+V2Vout 1Vout 2Vout1-Vout2V out = Ad.(V1 V2)Neste circuito utilizam-se as vantagens dos Amplificadores Diferenciais:Tem dois sinais de entrada e este o modo de funcionamento que d o nome ao Amplificador Diferencial.
V out = .(V1 V2)
Q1Q2V1=Vin/2 +VCC-VEE
tVo1
+ Vo2
+ 0 tT/2
T/2 tT
T/2
T0Vin
V2=-Vin/2 IE1+ IE2
IE2IE1IEAd = RC/2.re com re = 25mV/IE a 25CAd = hfe.RC/2.hie com re=hie/hfeAmplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Entrada Diferencial - Sada Diferencial
O efeito de V1 e V2 em oposio de fase e em que se um transistor conduz mais, o outro conduz menos na mesma proporo.
P20V-+VEVRL2VRL1VRL1-VRL2
-+0VP1Tambm as tenses nos colectores esto em oposio, logo somam-se.Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
IEIE
2IE
2Input V2Vo2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RC2RE
RC1
Vo1
Ic1Ic2VBE
VBE
VE
(-0.7V)Modo ComumConsidere-se agora que as tenses V1 e V2 aumentam v/2. A tenso diferencial Vd permanece zero enquanto que IC1 e IC2 continuam iguais.Contudo, devido presena de RE, IC1 e IC2 tm uma ligeira variao IC. Aparecem variaes de IC no emissor e portanto a corrente em RE cresce 2IC.Assim o circuito equivalente a nvel de pequenos sinais, ser:A tenso VE deixa de ser constante, devendo crescer 2REIC.Neste caso em que se aplicam sinais iguais a ambas as entradas chama-se Modo Comum e segue-se o modelo para pequenos sinais...Input V2Vo2Input V1
Q1Q2
RC2
RC1
Vo1
v
2
v
2
Vd = 0
ICIC
VEVE2RE2RE
IC
ICAmplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Modo Comum
Neste caso, os sinais de entrada so exactamente iguais Q1 e Q2 conduzem de igual modo, variam as tenses de Emissor/Colector em relao massa, mas em modo diferencial (entre colectores) so zero 0. Neste caso a resistncia RE foi substituda por uma fonte de corrente constante com diodo de Zener...Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Modo Comum+VCCVsInput V2Input V1
Q1Q2-VEE
RCRE
IEIE
2IE
2
quando aplicamos o mesmo sinal em ambas entradas, podendo ser tambm sinais de mesmo potencial e de 0 de desfasamento entre si.V out = Ad.(V1 V2).=0 Como a voltagem de sada :
v1IbBreb
vecIcIe
vscRCIcbev2
BreCircuito Equivalente (TV)
RE(mc)
2
Ie
2
Ie
2Ib
2
Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Modo Comum+VCCVsInput V2Input V1
Q1Q2-VEE
RCRE
IEIE
2IE
2
v1IbBreb
vecIcIe
vscRCIcbev2
BreCircuito Equivalente (TV)
RE(mc)
2
Ie
2
Ie
2Ib
2
Amplificador Diferencialv = i (r +2R )1eeE
v= .i .R sbbC
O que quer dizer que aplicando sinais iguais a ambas as entradas de um A.D. a sada ser muito pequena dependendo do ib , pois teoricamente deveria ser 0.v - r .i - i .R = 01b.ebeE
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Anlise ACAv1 =
RC 2re Aplicando-se os sinais s entradas v1 e v2, podemos realizar agora a anlise do circuito.Usaremos, para isto, o teorema da sobreposio (analisar cada entrada separadamente e logo aps, somar os resultados). VsInput V2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RCRE
IEIE
2IE
2
A sada est em fase com o sinal de entrada.
v1IbBreb
v1ecIcIe
vscRCIcebv2Ie
reCircuito Equivalente (TV)
REAmplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Anlise ACAv2 =
-RC 2re Repetimos os mesmos passo descritos anteriormente, s que agora considerando o sinal aplicado em v2 e v1 terra. O ganho agora ser : A sada est em desfasada 180 do sinal de entrada.
IEVsInput V2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RCREIE
2IE
2
IbBree
v1bcIcIe
vscRCIcbev2Ie
reCircuito Equivalente (TV)
v2
Amplificador Diferencial
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Anlise AC
IEVsInput V2Input V1
Q1Q2+VCC-VEE
RCREIE
2IE
2
IbBree
v1bcIcIe
vscRCIcbev2Ie
reCircuito Equivalente (TV)
v2
Amplificador Diferencialv = A .v + A .v1sv12v2eCv = s.v1R
2r
eC.v2R
2reCv = sv1R
2r
.(v2)v = Asv1
.(v2)O que quer dizer que a sada ser a diferena de (V1-V2) vezes o ganho.
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Vout = Ad.(V1 V2)Para que o funcionamento do AD fosse como acabamos de ver a sada seria:Mas para isso so necessrias trs condies: Q1 exactamente igual a Q2.RC1 e RC2 exactamente iguais.IE1=IE2IE= (IE1+E2) =K.Na prtica isto impossvel de conseguir, visto no haver dois elementos iguais.
Q1Q2+VCC-VEE
Vout
IE IC1 IC2 IE2 IE1 RERC1 RC2
V2
tT/2
T0
tT/2
T0
V1Amplificador Diferencial Real
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Vout = Ad.(V1 V2)Sendo assim o sinal de sada do AD no ser apenas:Mas depender tambm do nvel mdio do sinal de entrada. Ad Ganho diferencial.Assim Temos:Ser:Vout = Ad.Vd+Ac.Vc Ac Ganho modo comum. Vd Voltagem diferencial = (V1-V2). Vc Voltagem de modo comum = (V1+V2).Vout = Ad.(V1-V2)+Ac.(V1+V2)/2Amplificador Diferencial Real
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE31
0V-+-0,6V
VinVEVout 1Vout 2Vout1-Vout2V1 V2 T/2
T0V1
Vo1
+ Vo2
+
Q1Q2+VCC-VEE
0 tT/2
T/2
T
tT/2
T0V2
tAmplificador Diferencial Real
t
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE32
Os sinais podem no estar exactamente em oposio de fasemasPorque que a sada de 60 Hz foi eliminada?
720 Hz60 Hz
V1
V2Vout720 Hz
Amplificador DiferencialV2
Q1Q2V1 +VCC-VEE
Vout
IC1 IC2 REE
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE33
Vi/2 usa-se como artificio devido ao par em oposio de fase. Clculo do Ad
vem: Vi1= -Vi2 = Vi/2Ento a nvel de sinais o circuito para cada transstor ser:VOut= Ad.(V1-V2)V2
Q1Q2V1 +VCC-VEE
Vout
IC1 IC2 REE A nvel de sinais o ponto E est massa (Emissor Comum).O ganho em Tenso em EC :Vo
Q1+VCCVi/2
RLAv=-hfe .RC. iB
hieiB
Neste caso: AV =Vo
Vi/2 =hie -hfe .RC
Logo: Ad =Vo
Vi =
1 hie
hfe .RC2
Amplificador Diferencial Real
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE34
Clculo do Ad.VOut = Ad.(V1-V2)A nvel de sinais o ponto E est massa (Emissor Comum).O ganho em Tenso :E
Q1Q2+VCC-VEE
Vout
IE IC1 IC2 IE2 IE1 RERC1 RC2
V2
tT/2
T0
tT/2
T0
V1Ad=hfe .RC
2.hie
Ad = RC/2.re com re = 25mV/IE a 25CAd = hfe.RC/2.hie com re=hie/hfeOu: Ad =RC
2.re
re= resistncia incremental da juno base emissor.Amplificador Diferencial Real
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Medio de Ad
Na prtica sabemos que a sada de um AD dada por:Vout = Ad.Vd+Ac.VcAplicando entrada do AD dois sinais:Vd = (V1-V2) =1 Volt.V1= -V2 = 0,5VVem:e:Vc = (V1+V2) = 0 Volt.Logo vem:Vout = Ad.1+Ac.0 Vout = Ad.1Se medirmos a tenso na sada, temos o Ganho Ad em valor absoluto.Amplificador Diferencial Real
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE36
Clculo do Ac
Ento a nvel de sinais o circuito para cada transstor ser:VOut= Ad.(V1-V2) + Ac.VcV2
Q1Q2V1 +VCC-VEE
Vout
IC1 IC2 REE
Para o clculo do Ac em montagem EC c/ RE seria:Vi1= Vi2 = Vi (Iguais e em fase)
2RE usa-se como artifcio devido ao par sendo os sinais iguais IE= IE1+IE2. hfe .RL
(1+hfe).RENeste caso em cada Q: AV =Logo: Ac = Avt=VoVi
Q1+VCC
RL
2RE
IE1 hfe .RL
(1+hfe).2REQuanto maior RE menor Ac...Amplificador Diferencial Real RC
2REQue num A.D. o que se pretende, idealmente zero, visto que as entradas so iguais, ento a sua diferena ser zero!...
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE37
Medio de Ac
Aplicando entrada do AD dois sinais:Vd = (V1-V2) =0 Volt.V1= V2 = 1 VVem:e:Vc = (V1+V2) = 1 Volt.Logo vem:Vout = Ad.0+Ac.1 Vout = Ac.1Se medirmos a tenso na sada, temos o Ganho Ac em valor absoluto.Vout = Ad.Vd+Ac.VcAmplificador Diferencial Real
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE38
Relaco de Rejeio em Modo Comum - CMRR
J vimos que na prtica :O ideal seria:Verificamos que quanto menor for Ac (Ganho Modo Comum) e que depende das caractersticas intrnsecas da montagem, mais prximo do ideal se torna o AD.Vout = Ad.Vd+Ac.VcVout = Ad.VdEnto:Assim. Quanto maior for a CMRR de um AD, tanto mais ele se aproxima do ideal.(*) Common Mode Rejection RatioCMRR(*) = 20 logAdAc
dBs (Decibeis)Amplificador Diferencial Real
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
11-03-2012DAE39
Diminuio do ganho em Modo Comum.A nica forma de reduzir Ac era aumentar RE o mais possvel, para .Na prtica contraproducente, alteraria o ponto de funcionamento dos transstores e baixaria o ganho diferencial geral!...Pretende-se uma RE elevada e uma corrente constante... Ac =Ento usa-se uma fonte de corrente constante que tem essas caractersticas!...Corrente constante, alta impedncia!...RC
re+2RE
Q1Q2+VCC-VEE
Vout
IE IC1 IC2 IE2 IE1 RC1 RC2
V2
tT/2
T0
tT/2
T0
V1
.001A
Amplificador Diferencial Real
Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais Par Diferencial11-03-2012Por : Lus Timteon
Diminuio do Ganho em Modo Comum Ac
A nica forma de reduzir Ac era aumentar RE o mais possvel, para .Na prtica contraproducente, levaria com quedas de tenso em RE e fontes elevadas.Pretende-se uma RE elevada e uma corrente constante, logo usa-se uma fonte de corrente constante ... Que tem R infinita e corrente constanteAmplificador Diferencial RealV2 V Out
Q1Q2V1+VCC-VEE
.001ARE
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Diminuio do Ganho em Modo Comum Ac
Neste circuito a fonte de corrente constante fornece uma corrente que independente dos sinais de entrada.V2
Q1Q2V 1+VCC-VEERE5K-5,6V
VBE 0,6v
Q3
0,5mA
0,5mA1 mAAmplificador Diferencial
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Diminuio do ganho em Modo Comum.Neste circuito a fonte de corrente independente dados sinais de entrada. (Espelho de corrente)IE = IE1 + IE2IE =(VCC-VEE) - VBE
RXV2
Q1Q2V1+VCC-VEERxVBE 0,6v
Q3IE
IE
2IE
2
Amplificador Diferencial Real
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Amplificador Diferencial Prtico
Neste circuito a corrente independente dos sinais de entrada.V2
Q1Q2V 1+VCC-VEEI
Q3
IC1
RC1
IC2RC2Vo1Vo2IE1
IE2Rs
R1R2R3I = IE1 + IE2
TheveninR1R1 + R2VEE
I=R2R1 + R2VEE
1R3
xI
Q3
R1//R2R3
-VEEAmplificador Diferencial
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Vantagens do Amplificador Diferencial
Rejeio de sinais iguais. No precisa acoplamento Rc para o sinal de entrada.(*)Como as componentes comuns se anulam na sada (oposio de fase) tambm no precisa de acoplamento Rc na sada. (*) usado como andar de entrada de CIs. Grande estabilidade Trmica. As eventuais variaes anulam-se.Vo1
Vc1
Vo2Vc2(*) Vout = Vo1-Vo2 Vo1= V1.A1.Cost + VC1Vo2= V2.A2.(Cost + )+VC2Desfasado 180Amplificador Diferencial
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Vantagens do Amplificador DiferencialRejeio de sinais iguais. No precisa acoplamento Rc para o sinal de entrada.Como as componentes comuns se anulam na sada (oposio de fase) tambm no precisa de acoplamento por condensador na sada, chegando para isso o acoplamento Resistivo em vez de RC. usado como andar de entrada de CIs. Grande estabilidade Trmica. Os seus transistores esto montados fisicamente muito prximos pelo que as variaes de temperatura afecta ambos, mantendo a sada constante.Filtros Passa-Baixo e conversores A/D Com entradas diferenciais.Isoladores de RF. Osciloscpios e control de motores servoAmplificador Diferencial
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PerguntasQuestes ?...Quantas entradas e sadas so possveis num Amplificador Diferencial?Quais as duas configuraes de amplificadores a transistores que so combinadas num amplificador de diferencial de um simples transistor, com dupla entrada e sada simples?Qual ser o sinal de sada de um amplificador diferencial se as duas entradas estiverem em fase e forem de igual amplitude?Qual ser o sinal de sada de um amplificador diferencial se as duas entradas forem de igual amplitude e desfasadas 180?Qual ser o sinal de sada de um amplificador diferencial se s for usada uma das entradas?Qual ser o sinal de sada de um amplificador diferencial se as duas entradas tiverem a mesma amplitude mas que no estejam nem em fase nem desfasadas 180?Amplificador Diferencial
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V2
Q1Q2V 1+VCC
Montagens do Amplificador Diferencial
Cascode
Darlington
FET
MOSFETAmplificador Diferencial
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Dvidas?
Questes ?...
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Bibliografiashttp://pt.wikipedia.org/wiki/Amplificador_diferencialhttp://paginas.fe.up.pt/~fff/Homepage/Ficheiros/ADM_vol1_Mar04.pdfhttp://www.ece.mtu.edu/faculty/goel/EE-4232/Diff-Amps.pdfhttp://www.williamson-labs.com/480_xtor.htm
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