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1. AMPLIFICADORES DIFERENCIALES
Docente: Ing. César Ciriaco Martínez
Curso: CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
AMPLIFICADORES

2. OBJETIVO
•REALIZAR UN ANALISIS EN CONTINUA DEL
AMPLIFICADOR DIFERENCIAL.
•LLEVAR A CABO UN ANÁLISIS EN ALTERNA DE UN
AMPLIFICADOR DIFERENCIAL.
•EXPLICAR LA GANANCIA EN MODO COMÚN Y
RECHAZO EN MODO COMÚN.

3. EL AMPLIFICADOR
DIFERENCIAL
Transistores, diodos y resistencias son 1os únicos componentes prácticos en
1os CI tipicos. También se pueden usar condensadores, pero normalmente
son de valor pequeño, menores de 50 pF. Esta es la razón por la que 1os
diseñadores de CI no pueden usar condensadores de acoplo y de desacoplo
de la misma forma que lo hacen para circuitos discretos. Asi, para CI, se
emplea el acoplamiento directo entre etapas y se elimina también el
condensador de desacoplo de emisor, teniendo cuidado de no perder
demasiada ganancia de tensión.
El circuito clave para lograrlo es el amplificador diferencial. El diseño de
este circuito es extremadamente inteligente porque elimina la necesidad del
condensador de desacoplo de emisor. Por esto y por otras razones, el
amplificador diferencial se utiliza como etapa de entrada en casi todos 1os
op amp integrados.

4. ENTRADA Y SALIDAS
DIFERENCIALES
Esta tensión se le
denomina salida
diferencial porque
combina las dos
tensiones alternas de
colector en una
tensión, que es igual a
la diferencia de las
tensiones del colector

5. Terminal de salida único
Simbolo de diagrama de
bloques para un
amplificador diferencial
con entrada diferencial y
salida única. Se usa el
mismo símbolo para un
amplificador operacional.
El signo más (+)
representa la entrada no
inversora y el signo menos
(-) la entrada inversora.

6. CONFIGURACIONES CON
ENTRADA NO INVERSORA
A menudo so1o se activa una de las dos
entradas y la otra está a masa.

7. CONFIGURACIÓN CON
ENTRADA INVERSORA
Aquí se usa la entrada inversora y salida de un
terminal. En este caso, la tensión alterna de salida
viene dada también por la expresión anterior.

8. Configuraciones del amplificador
diferencial

9. ANALISIS EN CONTINUA DE UN
AMPLIFICADOR DIFERENCIAL
El tipo de polarización utilizada aquí debería resultar
familiar. Es casi idéntica a la polarización de emisor con
dos fuentes de alimentación

10. Análisis Ideal
La corriente a través de la resistencia común de emisor, RE, se
denomina corriente de polarización. Si se ignora la caída de
tensión VBE a través de 1os diodos de emisor se obtiene:
La tensión en continua de cada colector es:

11. SEGUNDA APROXIMACIÓN
Se puede mejorar el análisis de continua incluyendo la caída de
tensión Vbe a través de cada diodo emisor. La tensión en la parte
superior de la resistencia de emisor es un VBE por debajo de masa.
Así, la corriente de polarización vale:

12. EFECTO DE LAS RESISTENCIAS DE BASE EN
LA CORRIENTE DE POLARIZACIÓN
Ambas bases se conectaron a masa por simplicidad. Cuando se
usan, las resistencias de base tienen un efecto despreciable en la
corriente de polarización si el amplificador diferencial está bien
diseñado. Esto es así porque la ecuación para la corriente de
polarización incluyendo las resistencias de base es:

13. EJERCICIO 1. Análisis en DC
OBTENER LAS
CORRIENTES DEL
CIRCUITO Y LAS
TENSIONES

14. EJERCICIO 1. Análisis en DC
OBTENER LAS
CORRIENTES DEL
CIRCUITO Y LAS
TENSIONES DEL
AMPLIFICADOR
DIFERENCIAL CON
UNICA SALIDA.

15. ANALISIS EN ALTERNA DE UN
AMPLIFICADOR DIFERENCIAL
•TEORIA DE
FUNCIONAMIENTO
Para valores grandes de RE, la corriente
de polarización se puede considerar
constante cuando hay una señal alterna
pequeña. A causa de ello, las dos
mitades de un amplificador diferencial
responden de manera complementaria a
la entrada no inversora. En otras
palabras, un incremento de la corriente
de emisor de Q1, produce una reducción
de la corriente de emisor de Q2, y
viceversa.

16. CIRCUITO EQUIVALENTE
La Figura muestra el circuito equivalente para señal. Nótese que cada
transistor tiene una re. También, la resistencia de polarización RE está en
paralelo con re del transistor de la derecha. En cualquier diseño práctico, RE
es mucho mayor que re, por lo que se puede eliminar RE para un primer
análisis.

17. Ganancia en terminal de salida
único
Representa el circuito equivalente
simplificado. En é1, la tensión de entrada
v1, aparece a través de la primera re en
serie con la segunda re. Como las dos
resistencias son iguales, la tensión a través
de cada re es la mitad de la tensión de
entrada.

18. GANANCIA EN SALIDA
DIFERENCIAL
El análisis es casi idéntico al
realizado en el ejemplo anterior,
excepto que la tensión de salida
es el doble ,porque hay dos
resistencias de colector:

19. Configuraciones con entrada
Inversora y Configuraciones
con entrada diferencial
La tensión de salida para una entrada
no inversora
La tensión de salida para una
entrada inversora es:
Combinando ambos resultados se obtiene
la ecuación para una entrada diferencial:

20. TABLAS DE GANANCIAS DE
TENSIÓN

21. EJERCICIO 1.
Del siguiente circuito diferencial,
se desea determinar el análisis en
DC y el anÁlis en AC.