Amplificador Diferencial

El amplificador diferencial es similar al amplificador acoplado por emisor, excepto que las dos señales de salida son el resulto de la diferencia de señal entre las dos entradas. En un amplificador diferencial teórico, no se produce ninguna salida cuando las señales en las entradas son idénticas. Esto es, se produce una salida únicamente cuando hay una diferencia en las señales de entrada.

El empleo principal de los amplificadores diferenciales viene a ser la etapa de entrada para un amplificador operacional. Otro uso es en el trabajo de laboratorio para contadores, osciloscopios, registradores y equipos.

El amplificador Diferencial

Una señal en modo común excita ambas bases en fase con voltajes de ca de igual amplitud, y el circuito actúa como si los transistores estuvieran en paralelo para cancelar la salida.

Modo Común

Los términos modo común y rechazo en modo común se utilizan frecuentemente en aplicaciones con amplificadores diferenciales. No todos los fabricantes coinciden en la exacta definición de rechazo en modo común.

Un fabricante define rechazo en modo común (CMR) o la relación de rechazo en modo común (CMRR) como la relación de ganancia diferencial a la ganancia en modo común. Esto es, el amplificador puede tener una ganancia grande de señales diferenciales, pero una atenuación o poca ganancia para señales en modo común.

Otro fabricante define CMR como la relación de cambio en el voltaje de salida al cambio en la entrada de voltaje en modo común produciendo el cambio dividido por la ganancia de lazo abierto.

Utilizando esta definición, suponga que la entrada en modo común es de 1 V, la salida resultante medida es de 1 mV, y la ganancia de lazo abierto es de 100. El CMR es, entonces, salida/entrada entre ganancia de lazo abierto es igual a CMR por lo tanto (0.001/1)/100=100,000 = 100dB

No importa qué bases se utilicen para el cálculo, el CMR es una indicación del grado de balance de las etapas del circuito, ya que una señal de entrada en modo común deberá ser amplificada idénticamente en ambas mitades del circuito. Una salida grande para una entrada en modo común dada es una indicación de gran desbalance o pobre del CMR. Si existe un desbalance, una señal en modo común llega a ser una señal diferencial después de pasar por la primera etapa.

Como sucede con la ganancia del amplificador, el CMR normalmente disminuye a medida que se incremente la frecuencia. Sin embargo, como guía, es necesario decir que el CMR de cualquier amplificador debe ser al menos 20 dB mayor que la ganancia de lazo abierto a cualquier frecuencia dentro de los límites del amplificador.

Entradas y Salidas Diferenciales

Los amplificadores diferenciales pueden tener entradas diferenciales con salidas diferenciales, entradas diferenciales con salida en salida simple, o entradas simples con salida diferencial, dependiendo de la aplicación en particular. La entrada diferencial se requiere normalmente donde existen señales altas en modo común o donde la fuente está flotando (sin referencia a tierra). La salida diferencial se requiere cuando se deben considerar la amplitud y la polaridad.

Un voltímetro diferencial de laboratorio

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