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O Amplificador Diferencial
Trata-se e um amplificador que responde à diferença entre dois sinais de entrada.
VEE = polariza base-emissor diretamente
VCC = polariza base-coletor reversamente
VCC e VEE = fontes duais, bipolares ou simétricas.
O Amplificador Diferencial
Ele pode ser acionado em apenas uma de suas entradas saída nos dois coletores.
No semiciclo positivo da senoide de entrada em Q1 a corrente aumenta com o aumento da tensão.
Assim a queda de tensão no resistor de coletor aumenta e VC tende a diminuir tendo então um
comportamento inverso ao sinal de entrada.
O Amplificador Diferencial
Q1 opera como polarização de Emissor (saída
invertida) e como Seguidor de Emissor (acionando o emissor de Q2).
Q2 se comporta como numa polarização Base-
comum a qual não gera inversão de sinal no coletor (entrada no emissor, saída no coletor).
Assim Q2 em fase com fonte.
O Amplificador Diferencial
O inverso é possível ao se inverter de lugar a fonte. Assim a saída de Q1 estará em fase com a
fonte agora.
Verifica-se portanto, uma saída invertida e outra não invertida em relação à fonte.
O Amplificador Diferencial
Pode-se verificar uma saída diferencial entre os coletores de Q1 e Q2. Esta possui uma tensão
que é o dobro daquela de cada saída simples.
Ex.: Q1=-2V Q2=+2V
Saída = Q2 – Q1 = 2 – (-2) = 4V
O Amplificador Diferencial
A fim de realizar a rejeição do ruído da rede de alimentação, pode-se fazer a seguinte ligação:
O Amplificador Diferencial
Exemplo de sinal com ruído.
Na configuração apresentada o sinal entrando nas bases já vêm invertidos entre si no entanto o sinal de ruído vem com mesma fase e amplitude nas duas entradas caracterizando o chamado sinal de modo comum.
O Amplificador Diferencial
Para o esquema apresentado (slide 11), quanto maior for a resistência de emissor, melhor é a rejeição do sinal de modo comum. No entanto, a fim de se manter a mesma corrente IE a fonte VEE
deve aumentar junto com a resistência e valores altos de VEE não são utilizados devido ao limite
de corrente do transistor.
O Amplificador Diferencial
Parâmetro CMRR Razão de Rejeição de Modo Comum.
Trata-se de um parâmetro de desempenho que indica o quanto um amplificador é capaz de rejeitar os ruídos de alta e baixa frequência. Quanto maior melhor.
O Amplificador Diferencial
Amplificadores operacionais (amp op) utilizam estágios de amplificadores, inclusive os diferenciais, na sua entrada o que os garante certas características:Rejeição de modo comum;Alta impedância de entrada;Alto ganho;Baixa impedância de saída.
Amplificador Operacional
No exemplo ilustrado o primeiro e segundo estágios são amp. diferenciais => rejeição de modo comum, alta impedância de entrada.
O terceiro é um seguidor de emissor => baixa impedância de saída.
Ele possui saída com terminação simples não sendo possível de ser uma saída diferencial.
Amplificador Operacional
A entrada inversora (-) se encontra defasada de 180⁰ da saída enquanto que a não inversora (+) se encontra em fase com a saída.
A imagem a seguir apresenta uma representação simplificada do amp op. O triângulo se deve à representação usual dos amp ops em diagramas eletrônicos.
Amplificador Operacional
Amplificador Operacional
O amp. op. força as duas entradas a terem o mesmo valor como se houvesse ali um curto-circuito virtual.
Amplificador Operacional
Cargas de baixa impedância ao puxarem altas correntes causam grandes distúrbios na fonte.
O seguidor de tensão funciona como um amortecedor isolante. Não puxa muita corrente devido a alta Zi e entrega a mesma tensão na saída.
Amplificador Operacional
Também é muito útil em circuitos divisores de tensão quando a carga é desconhecida. Ele garante que a divisão de tensão será de acordo com o projetado independente da carga.Ex.: Suponha que a carga abaixo precisasse de 5V.