9 Amplificador Diferencial

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Amplificador Diferencial
 O par diferencial é um circuito utilizado como primeiro andar da maioria dos amplificadores, por permitir entrada diferencial, muito comum aos amplificadores operacionais, elevada resistência de entrada, e rejeição de ruído.
 Além das aplicações em amplificadores, é também muito utilizado em multiplicadores analógicos, moduladores e detectores de fase. 
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Amplificador Diferencial
 Corrente de calda
IT
IE
IE
 Corrente de emissor
Análise CC 
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Amplificador Diferencial
 Entrada e Saída Diferenciais
 Tensão de Saída Diferencial
 Tensão de Entrada v1 é denominada de entrada não inversora
 Tensão de Entrada v2 é denominada de entrada inversora
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Amplificador Diferencial
 Entrada Diferenciais e Saída Simples
 Tensão de Saída
 Tensão de Entrada v1 é denominada de entrada não inversora
 Tensão de Entrada v2 é denominada de entrada inversora
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Amplificador Diferencial
 Entrada Simples e Saída Diferenciais
 Tensão de Saída Diferencial
 Tensão de Entrada
ou
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Amplificador Diferencial
 Entrada Simples e Saída Simples
 Tensão de Saída Diferencial
 Tensão de Entrada
ou
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Amplificador Diferencial
Análise CA 
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RC
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v1
r´e
r´e
ic
ic
IE
Vout
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Amplificador Diferencial
Análise CA Ganho Entrada não inversora
 Ganho de Tensão com Terminação Simples
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r´e
ic
ic
r´e
�
v1
RC
Vout
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Amplificador Diferencial
Análise CA Ganho Entrada inversora
 Ganho de Tensão com Terminação Simples
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r´e
ic
ic
r´e
�
v1
RC
Vout
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Amplificador Diferencial
Análise CA 
 Ganho de Tensão com Terminação Diferencial
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r´e
ic
ic
r´e
�
v1
RC
Vout
RC
- Vout +
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Amplificador Diferencial
Análise CA 
 Impedância de Entrada
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r´e
ic
ic
r´e
�
v1
RC
Vout
RC
- Vout +
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Amplificador Diferencial
 Características do Amplificador Diferencial
 Corrente de polarização de entrada
Como o Bcc de cada transistor é ligeiramente diferente, as correntes de base são diferentes.
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Amplificador Diferencial
 Características do Amplificador Diferencial
 Corrente de Offset de entrada
É a diferença entre as correntes de base.
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Amplificador Diferencial
 Características do Amplificador Diferencial
 Correntes de Base
Através das correntes Iin(bias) e Iin(off) chegamos as corrente de base de cada transistor
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Amplificador Diferencial
 Efeito da corrente de base
Algum amp-difs operam com resistência de base em apenas um lado.
Em função da corrente de base aparece uma tensão VB produzindo uma tensão de erro na saída.
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Amplificador Diferencial
 Efeito da corrente de base
Uma maneira de corrigir essa tensão de compensação de saída é utilizar resistências iguais nas bases dos transistores.
Nesse caso a tensão indesejada de entrada diminui para:
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Amplificador Diferencial
 Tensão de Compensação (offset) de Saída.
Como os transistores do amplificador diferencial não são idênticos, surge uma diferença de tensão os VBEs.
Essa diferença é interpretada como uma entrada válida, e é amplificada surgindo uma tensão de compensação de Saída.
ΔVBE
VBE
IT/2
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Amplificador Diferencial
 Tensão de Compensação (offset) de Saída.
Uma forma de eliminar a tensão de compensação de saída é aplicar uma tensão de entrada igual ao valor da diferença em VBE.
Supondo que ΔVBE tenha o valor igual a 2mV, isso significa de que devemos aplicar uma tensão de 2mV a uma das entradas para compensar essa variação.
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Amplificador Diferencial
 Efeitos Combinados.
 Anulando a tensão de compensação de Saída
 Para RB1=RB2=RB temos:
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Amplificador Diferencial
 Ganho em modo comum.
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Amplificador Diferencial
 Ganho em modo comum.
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r´e
ic
ic
r´e
2RE
RC
Vout
2RE
Vin(CM)
Vin(CM)
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Amplificador Diferencial
 Ganho em modo comum.
 Como r´e é muito menor que RE, temos:
Razão de Rejeição em Modo Comum (CMRR)
ou em decibéis.