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• Luis Angel Palomino Leonard

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AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 1) ¿Qué características resaltantes ofrece el amplificador diferencial?    

Identificar y manejar diferentes instrumentos de medición. Reconocer, identificar los errores en un trabajo. Presentar adecuadamente el informe de un trabajo experimental. Formar una capacidad de análisis critica, para interpretar de una manera optima los resultados obtenidos, de una forma lógica como analítica.

2) Encontrar los puntos de reposo del amplificador diferencial a experimentar (figura 4a y 4b) a) Con resistencia Hacemos el equivalente del circuito en corriente continua para la figura 4-a, donde las capacitancias se hacen circuito abierto: Entonces como el circuito es un circuito simétrico el potenciómetro se considera que se pone 50 Ohm para cada transistor, también solo analizaremos un solo lado debido a la simetría del circuito la formula es.

Ic



 1k´0.7v  Ic  (0.22k  0.05)  12v  2  Ic  4.7k

 Ic  1.16mA

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Páá giná 1

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 re 

26mv Ic Q

re  22.41 Ω

Vb1 =

 Ic



 1k  5.8v

También hallamos para el circuito el voltaje colector 1 (C 1) que es igual al voltaje colector 2 (C2): VC  12v  7.5k  Ic  3.3v También hallamos para el circuito el voltaje Emisor 1 (E 1) que es igual al voltaje emisor 2 (E2): VE 

 Ic



 1k  0.7v  0.705

VCE = 4.005 v

b) Con una fuente de corriente (figura 4-b):

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Páá giná 2

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 Hacemos el equivalente del circuito en corriente continua para la figura 4-b, donde las capacitancias se hacen circuito abierto:

Vb2 =

4.7k  ( 12v )  3.83v 10k  4.7k

Con este dato hallaremos el voltaje el en Emisor 2 (V E2): V E 2  Vb 2  0.7v  4.5v

IcQ2 = La resistencia dinámica es:

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V E  ( 12v )  1.92mA 3.9k re2 = 13.54 Ω

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AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 Ic1 

Ic 2  0.96mA 2

Para el voltaje colector 2 tenemos:

Vc 2  12v  0.96mA  (7.5k  0.22k  0.05k )  5.5v  0.959v

VCE 2  VC 2  V E 2  3.54v

El voltaje en el colector 1 es (Vc1):

Vc1  12v  0.96mA  7.5k  4.8v Para la base 1 tenemos el siguiente voltaje:

V B1  4.8A  1k  4.8mv El voltaje en el emisor es: VE1 = VB1 – 0.7v = -0.704 Para el voltaje colector emisor 1 tenemos: VCE1  VC 1  V E1  5.5048v

b-1) para varios valores del potenciómetro de 10k tenemos:

IcQ 2 

 59.69  0.7v  R p 3.9k  ( R p  4.7k )

 3.07mA

Para RP = 10k tenemos, IcQ2 = 1.92 mA Para RP = 5k tenemos, IcQ2 = 1.39 mA Para RP = 0k tenemos, IcQ2 = -0.18 mA

3) Considerando que V1 y V2 son dos señales de la misma intensidad pero desfasadas una con respecto a la otra en 1800, encontrar (figura 4a y 4b) Ad, Ac, Vo, Zi, Zo y CMRR.

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AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 a) Haciendo el análisis en modo común del circuito:

V0     Ib1  7.5k

También hallamos el voltaje de entrada entre la base y tierra: Vi  Ib1   re  Ib1   0.27k  2 Ib1   4.7k

AC 

 Ib1   7.5k Ib1   re  Ib1   (0.27k  9.4k ) AC  0.773

También hallaremos el análisis de la impedancia de entrada (teniendo en cuenta como ve el circuito con respecto a la corriente de base):

Y también vemos que por la simetría del circuito solo se analiza uno de las partes, entonces la impedancia de entrada es:

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AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 Z i  1k //(   re    0.27k  2   4.7k ) Z i  0.99k Ω

La impedancia de salida del circuito es: Z 0  RC 1  7.5k Ω

b) Haciendo el análisis en modo diferencial del circuito: El equivalente del circuito en c.a. es haciendo las fuentes de voltaje continuo igual a cero y los capacitares iguales a corto circuito, y también vemos que el voltaje de salida es igual en las dos salidas pero desfasadas en 1800:

También hallamos el voltaje de entrada entre la base y tierra: Vi  Ib1   re  Ib1   0.27k  2 Ib1 ( 4.7k // 0.27k  0.9(1   )  re )

V0    Ie 2  7.5k

Hallaremos el voltaje de salida en función de las corrientes de entrada, entonces la corriente Ie2 es igual a:

I e2 

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Ib1  4.7k 22.41k 4.7k  0.27k   0.9  (1   ) 1000

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AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 V0    7.5k 

Resolviendo:

Ib1  4.7k 22.41k 4.7k  0.27k   0.9  (1   ) 1000 V0  7.02    Ib1

Por lo tanto hallaremos la ganancia en modo diferencial del amplificador diferencial del experimento: Ad1 

7.02    Ib Ib1  re  Ib1  0.27k  2 Ib1 ( 4.7k // 0.27k  0.9(1   )  re )

Ad 1  12.31 La ganancia total en modo diferencial sería: Ad = 2Ad1 = 24.62 También haremos el análisis de la impedancia de entrada (teniendo en cuenta como ve el circuito con respecto a la corriente de base):

Z i  1k //(  re    0.27k    ( 4.7k //(0.27k  22.41  0.9  (1   )) Z i  0.995k Ω

La impedancia de salida del circuito es: Z 0  RC 2  7.5k Ω

La relación de rechazo en modo común es:

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AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 RRMC 

Ad  31.84 AC

4) ¿qué ventajas se obtiene al utilizar una fuente de corriente en lugar de la resistencia de emisor? (figura 4b) 

En modo común reduzca la ganancia de voltaje:

AC 

 Ib1   7.5k Ib1   re  Ib1   (0.27k  2 r0 )



La relación de rechazo en modo común aumenta por lo ya mencionado anteriormente.



Se puede mejorar la estabilidad del circuito.

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AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

I.- OBJETIVOS o Experimentar las propiedades del Amplificador Diferencial. II.- INTRODUCCCION Amplificador Diferencial Los Amplificadores Operacionales y otros circuitos analógicos, suelen basarse en: 1 - Los amplificadores diferenciales 2 - Etapas de ganancia implementados por amplificadores intermedios acoplados en corriente continua y... 3 - Una etapa de salida tipo push-pull (etapa clase B en contrafase) Ver el siguiente gráfico, donde se muesta el diagrama de bloques con la configuración interna de un amplificador operacional.

Principio de funcionamiento del Amplificador diferencial Analizar el gráfico de la derecha. El amplificador diferencial básico tiene 2 entradas V1 y V2. Si la tensión de V1 aumenta, la corriente del emisor del transistor Q1 aumenta (acordarse que IE = BxIB), causando una caida de tensión en Re.

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AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 2019 Si la tensión de V2 se mantiene constante, la tensión entre base y emisor del transistor Q2 disminuye, reduciéndose también la corriente de emisor del mismo transistor. Esto causa que la tensión de colector de Q2 (Vout+) aumente. La entrada V1 es la entrada no inversora de un amplificador operacional Del mismo modo cuando la tensión en V2 aumenta, también aumenta la la corriente de colector del transistor Q2, causando que la tensión de colector del mismo transistor disminuya. (Vout+) disminuye. La entrada V2 es la entrada inversora del amplificador operacional Si el valor de la resistencia RE fuera muy grande, obligaría a la suma de las corrientes de emisor de los transistor Q1 y Q2, a mantenerse constante, comportándose como una fuente de corriente Entonces, al aumentar la corriente de colector de un transistor, disminuirá la corriente de colector del otro transistor. Por eso cuando la tensión V1 crece, la tensión en V2 decrece.

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