Els amplificadors operatius s’anomenen en breu Op-Amps i també s’anomenen amplificadors diferencials. L'amplificador operacional s'utilitza normalment com a amplificador diferencial en diversos circuits elèctrics i electrònics. Aquests amplificadors operatius es poden utilitzar per realitzar filtratges, condicionaments de senyal i operacions matemàtiques. El components elèctrics i electrònics com ara resistències i condensadors s’utilitzen en els terminals d’entrada o sortida de l’amplificador operacional. De tal manera que, els resultats de la funció d'amplificador, el benefici de la retroalimentació resistiva o les configuracions de retroalimentació capacitiva estan regulats per aquests components. Per tant, l'amplificador pot realitzar diverses operacions, per tant, es denomina amplificador operacional. Aquest article tracta una visió general del circuit d'amplificador diferencial i el seu funcionament
Què és l'amplificador diferencial
El amplificador electrònic que s’utilitza per amplificar la diferència entre dos senyals d’entrada es pot anomenar com a amplificador diferencial. En general, aquests amplificadors diferencials consten de dos terminals, és a dir, terminal invertent i terminal no inversor. Aquests terminals inversors i no inversors es representen amb - i + respectivament.
Circuit d'amplificador diferencial
L’amplificador diferencial es pot considerar com un circuit analògic que consta de dues entrades i una sortida. El circuit amplificador diferencial es pot representar com es mostra a la figura següent.
Amplificador diferencial
La tensió de sortida d’un amplificador diferencial és proporcional a la diferència entre les dues tensions d’entrada. Això es pot representar en forma d'equació de la següent manera:
On A = guany de l'amplificador.
Circuit d'amplificador diferencial mitjançant transistors
L’amplificador diferencial circuit mitjançant transistors es pot dissenyar tal com es mostra a la figura següent, que consta de dos transistors T1 i T2. Aquests transistors i resistències es connecten tal com es mostra al diagrama del circuit.
Circuit mitjançant transistors
Hi ha dues entrades I1 i I2 i dues sortides V1out i V2out al circuit amplificador diferencial. L'entrada I1 s'aplica al terminal base del transistor T1, l'entrada I2 s'aplica al terminal base del transistor T2. Els terminals emissors del transistor T1 i el transistor T2 estan connectats a una resistència emissora comuna. Així, els dos senyals d’entrada I1 i I2 afectaran les sortides V1out i V2out. El circuit amplificador diferencial consta de dues tensions d'alimentació Vcc i Vee, però no hi ha cap terminal de terra. Fins i tot amb un subministrament de tensió única, el circuit també pot funcionar bé com es vol (de manera similar mentre s’utilitzen dos voltatges de subministrament). Per tant, els punts oposats de subministrament de tensió positiu i negatiu subministrament de tensió estan connectats a terra.
Treball
El funcionament de l'amplificador diferencial es pot entendre fàcilment donant una entrada (per exemple, a I1 com es mostra a la figura següent) i que produeix sortida als dos terminals de sortida.
Funcionament de l'amplificador
Si el senyal d’entrada (I1) s’ofereix a la base del transistor T1, apareix una caiguda d’alta tensió a través de la resistència connectada al terminal del col·lector del transistor T1 que obtindrà menys positiu. Si no es subministra cap senyal d'entrada (I1) a la base del transistor T1, apareix una caiguda de baixa tensió a través de la resistència connectada al terminal del col·lector del transistor T1 que obtindrà més positiu. Per tant, podem dir que la sortida inversora que apareix a través del terminal del col·lector del transistor T1 es basa en el senyal d’entrada I1 subministrat al terminal base de T1.
Si T1 s’activa aplicant el valor positiu d’I1, el corrent que passa per la resistència de l’emissor augmenta a mesura que el corrent de l’emissor i el corrent del col·lector són gairebé iguals. Per tant, si la tensió baixa a través de l’emissor augmenta la resistència , llavors l'emissor dels dos transistors va en una direcció positiva. Si l’emissor T2 del transistor és positiu, la base de T2 serà negativa i, en aquesta condició, la conducció actual és menor.
Així, hi haurà menys caiguda de tensió a la resistència connectada al terminal del col·lector del transistor T2. Per tant, pel col·lector de senyal d’entrada positiu donat de T2 anirà en una direcció positiva. Per tant, podem dir que la sortida no inversora que apareix a través del terminal del col·lector del transistor T2 es basa en el senyal d’entrada aplicat a la base de T1.
L'amplificació es pot conduir de manera diferent prenent sortida entre els terminals del col·lector dels transistors T1 i T2. A partir del diagrama de circuits anterior, suposant que totes les característiques dels transistors T1 i T2 són idèntics i si les tensions de base Vb1 són iguals a Vb2 (la tensió de base del transistor T1 és igual a la tensió de base del transistor T2), els corrents emissors dels dos transistors seran igual (Iem1 = Iem2). Així, el corrent total de l’emissor serà igual a la suma dels corrents de l’emissor de T1 (Iem1) i T2 (Iem2).
Per tant, el corrent de l'emissor es pot conduir com
Així, el corrent de l'emissor es manté constant independent del valor hfe dels transistors T1 i T2. Si les resistències connectades als terminals del col·lector de T1 i T2 són iguals, les seves tensions del col·lector també són iguals.
Aplicacions
Les aplicacions dels amplificadors diferencials inclouen les següents.
N’hi ha nombroses aplicacions d'amplificadors diferencials en circuits pràctics, les aplicacions d’amplificació de senyals, el control de motors i servomotors, la lògica acoblada per emissors d’etapa d’entrada, el commutador, etc., són aplicacions habituals del circuit amplificador diferencial.
Per obtenir més informació sobre circuits d'amplificadors i aplicacions d'amplificadors diferencials, podeu dirigir-vos a nosaltres publicant les vostres consultes, suggeriments, idees, comentaris i també saber com dissenyar projectes electrònics pel vostre compte a la secció de comentaris següent.
