Os amplificadores operacionais são chamados abreviadamente de Op-Amps e também são chamados de amplificadores diferenciais. O amplificador operacional é normalmente usado como um amplificador diferencial em vários circuitos elétricos e eletrônicos. Esses amplificadores operacionais podem ser usados para realizar filtragem, condicionamento de sinal e operações matemáticas. O componentes elétricos e eletrônicos tais como resistores e capacitores são usados nos terminais de entrada e / e saída do amplificador operacional. De forma que, os resultados da função do amplificador, o benefício do feedback resistivo ou configurações de feedback capacitivo são regulados por esses componentes. Assim, o amplificador pode realizar várias operações, portanto, é denominado como um amplificador operacional. Este artigo discute uma visão geral do circuito amplificador diferencial e seu funcionamento
O que é amplificador diferencial
O amplificador eletronico usado para amplificar a diferença entre dois sinais de entrada pode ser chamado de amplificador diferencial. Em geral, esses amplificadores diferenciais consistem em dois terminais, a saber, terminal inversor e terminal não inversor. Esses terminais inversores e não inversores são representados com - e + respectivamente.
Circuito Amplificador Diferencial
O amplificador diferencial pode ser considerado um circuito analógico que consiste em duas entradas e uma saída. O circuito amplificador diferencial pode ser representado conforme mostrado na figura abaixo.
Amplificador Diferencial
A tensão de saída de um amplificador diferencial é proporcional à diferença entre as duas tensões de entrada. Isso pode ser representado na forma de equação da seguinte forma:
Onde A = ganho do amplificador.
Circuito de amplificador diferencial usando transistores
O amplificador diferencial circuito usando transistores pode ser projetado conforme mostrado na figura abaixo, que consiste em dois transistores T1 e T2. Esses transistores e resistores são conectados conforme mostrado no diagrama do circuito.
Circuito usando transistores
Existem duas entradas I1 e I2 e duas saídas V1out e V2out no circuito do amplificador diferencial. A entrada I1 é aplicada ao terminal base do transistor T1, a entrada I2 é aplicada ao terminal base do transistor T2. Os terminais do emissor do transistor T1 e do transistor T2 são conectados a um resistor emissor comum. Assim, os dois sinais de entrada I1 e I2 afetarão as saídas V1out e V2out. O circuito amplificador diferencial consiste em duas tensões de alimentação Vcc e Vee, mas não há terminal de aterramento. Mesmo com alimentação de tensão única, o circuito pode funcionar bem como foi planejado (da mesma forma, ao usar duas tensões de alimentação). Portanto, os pontos opostos de alimentação de tensão positiva e negativa fonte de tensão estão conectados ao solo.
Trabalhando
O funcionamento do amplificador diferencial pode ser facilmente compreendido fornecendo uma entrada (digamos em I1, conforme mostrado na figura abaixo) e que produz saída em ambos os terminais de saída.
Amplificador funcionando
Se o sinal de entrada (I1) for fornecido à base do transistor T1, uma queda de alta tensão aparecerá no resistor conectado ao terminal coletor do transistor T1, que ficará menos positiva. Se nenhum sinal de entrada (I1) for fornecido à base do transistor T1, uma baixa queda de tensão aparecerá no resistor conectado ao terminal coletor do transistor T1, que ficará mais positiva. Assim, podemos dizer que a saída inversora que aparece através do terminal coletor do transistor T1 é baseada no sinal de entrada I1 fornecido no terminal base de T1.
Se T1 for ligado aplicando o valor positivo de I1, então a corrente que passa pela resistência do emissor aumenta conforme a corrente do emissor e a corrente do coletor são quase iguais. Assim, se a voltagem cair no emissor resistência aumenta , então o emissor de ambos os transistores segue em uma direção positiva. Se o emissor do transistor T2 for positivo, então a base de T2 será negativa e nesta condição, a condução de corrente é menor.
Assim, haverá menos queda de tensão no resistor conectado ao terminal coletor do transistor T2. Conseqüentemente, para o dado coletor de sinal de entrada positivo de T2 irá em uma direção positiva. Assim, podemos dizer que a saída não inversora que aparece através do terminal coletor do transistor T2 é baseada no sinal de entrada aplicado na base de T1.
A amplificação pode ser conduzida diferencialmente tomando a saída entre os terminais do coletor dos transistores T1 e T2. A partir do diagrama de circuito acima, assumindo que todas as características dos transistores T1 e T2 são idênticas e se as tensões de base Vb1 são iguais a Vb2 (a tensão de base do transistor T1 é igual à tensão de base do transistor T2), então as correntes do emissor de ambos os transistores serão igual (Iem1 = Iem2). Assim, a corrente total do emissor será igual à soma das correntes do emissor de T1 (Iem1) e T2 (Iem2).
Assim, a corrente do emissor pode ser conduzida como
Assim, a corrente do emissor permanece constante independente do valor hfe dos transistores T1 e T2. Se as resistências conectadas aos terminais do coletor de T1 e T2 são iguais, então suas tensões de coletor também são iguais.
Formulários
As aplicações de amplificadores diferenciais incluem o seguinte.
São numerosos aplicações de amplificador diferencial em circuitos práticos, aplicações de amplificação de sinal, controle de motores e servo motores, lógica acoplada a emissor de estágio de entrada, switch e assim por diante são aplicações comuns do circuito amplificador diferencial.
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