Espejos de corriente y el amplificador diferencial (Presentación PowerPoint)

ESPEJOS DE CORRIENTE Circuito que actúa como una fuente de
corriente cuyo valor es un reflejo de la corriente que pasa por
una resistencia de polarización y un diodo. Proporciona
una corriente constante y se utiliza principalmente en circuitos
integrados. Se necesitan transistores con idénticas
caídas de tensión base-emisor e igual valor de ??
Las corrientes de emisor de los dos transistores BJT son
iguales

ESPEJOS DE CORRIENTE Las bases de ambos transistores BJT
están conectadas a un mismo punto. La corriente de los dos
colectores es igual y es aproximadamente igual a IE Hay una
conexión entre el colector de un transistor con la base,
esta corriente corresponde a 2IE /ß. Esta corriente entra a
la base, de la cual sale una respectiva corriente para cada base
de los dos transistores en una misma magnitud. IB = IE / ß
. .

ESPEJOS DE CORRIENTE VCC se conecta en serie con una RX en el
colector del transistor que se utiliza para conectarse con la
base. Los emisores van conectados a tierra. IX = (VCC – VBE) /
RX

Otra forma para un reflejo de corriente es la siguiente El JFET
proporciona una corriente constante de valor IDSS. Esta corriente
se refleja, dando como resultado una corriente a través de
Q2 del mismo valor.

Espejo de corriente Wilson con BJT: Reducción de la
dependencia de ß. Aumento de la resistencia de salida. Q3 y
Q5 conducen corrientes de colector iguales. Los voltajes de
colector a emisor en Q3 y Q5 no son iguales, esto introduce un
desnivel de corriente o un error sistemático. Esto se
resuelve agregando un transistor conectado a un diodo en serie en
serie con el colector de Q5.

Amplificador Diferencial La salida es proporcional a la
diferencia entre sus dos entradas (Vi+ y Vi-)? La salida puede
ser diferencial o no pero, en ambos casos, referida a masa suele
construirse con dos transistores que comparten la misma
conexión de emisor Las bases de los transistores son las
entradas (I+ e I-), mientras que los colectores son las salidas
Se puede duplicar la ganancia del par con un espejo de corriente
entre los dos colectores

Amplificador Diferencial Entrada y salida simétricas: Es
la forma más típica de un amplificador diferencial;
tiene dos entrada v1 y v2. El voltaje de salida se obtiene de la
diferencia entre las salidas de los colectores. Entrada
asimétrica y salida simétrica: En algunas
aplicaciones sólo se usa uno de los terminales de entrada
con la otra conectada a tierra, mientras que la salida se obtiene
entre los colectores de los dos transistores del circuito.

Amplificador Diferencial Entrada simétrica y salida
asimétrica: Esta es la forma más practica y
utilizada porque puede excitar cargas asimétricas o de un
solo terminal como lo hacen los amplificadores EC, emisor
seguidor y otros circuitos. Esta etapa es la que se usa para la
etapa de entrada de la mayor parte de los Amplificadores
Operacionales comerciales. Presenta dos entradas de señal
para las bases de cada transistor mientras que la salida se
obtiene únicamente de uno de los colectores respecto a
masa

Amplificador Diferencial Entrada y salida asimétricas:
Esta configuración presenta tanto para la entrada como
para la salida un único terminal. Este tipo de
configuración es útil para las etapas de
acoplamiento directo donde se requiere sólo amplificar una
entrada.

Modos De Trabajo De Un Amplificador Diferencial. Modo
Diferencial: Para V1=V2 y suponiendo F>>1, las corrientes
de colector y emisor de cada etapa son iguales. Todas estas
corrientes tienen magnitudes iguales (aproximadamente) a IEE/2
debido a la simetría del circuito y a la despreciable
corriente que circula por RE. Si incrementamos V1 en v/2 y
simultáneamente disminuimos V2 en v/2, la señal de
salida aumenta en v advertir que el circuito funciona en modo
lineal mientras v<4VT. Modo Común: Consideremos que las
dos tensiones V1 y V2 aumentan en v/2. La tensión
diferencial Vd permanece nula mientras que Ic1 e Ic2 son iguales.
No obstante la tensión VE aumenta. Por lo tanto
dependiendo de la señal de entrada, el amplificador
diferencial actúa o bien como etapa en emisor común
o bien como etapa en emisor común con resistencia de
emisor. Por lo tanto la ganancia de esta etapa es notablemente
mayor en el funcionamiento como modo diferencial que como modo
común. Normalmente los amplificadores diferenciales se
diseñan de forma que a efectos prácticos
sólo resulten amplificadas las señales
diferenciales.

Análisis De Amplificador Diferencial En Pequeña
Señal. Ganancia del modo diferencial(ADM):Consideremos que
se aplica una señal VDM a la base de Q1. Empleando el
concepto de semi-circuito, es decir analizando sólo una
mitad del circuito, se llega al modelo de pequeña
señal. Ganancia del modo común(ACM)Una señal
en modo común es aquella que se aplica
simultáneamente a las dos entradas del Amplificador
Diferencial. La mayor parte de las señales de
interferencia, estática y otro tipo de señales
indeseables son señales en modo común. Lo que
ocurre es que los cables conectados a las bases de entrada
actúan como pequeñas antenas; si el A.D.
está operando en un ambiente con interferencias
electromagnéticas, ambas bases capturan la misma
señal. Una de las razones de la popularidad de los
amplificadores diferenciales es que discriminan las
señales de modo común.

Razón de rechazo del modo común (CMRR)Common Mode
Rejection Ratio En un principio el amplificador diferencial se
diseña para amplificar señales diferenciales; por
lo tanto se requiere que ADM>>ACM. Una forma de valorar la
actuación de un transistor es mediante la relación
de rechazo al modo común para obtener unos valores
mínimamente aceptables, algunos textos y catálogos
establecen 72 dB de CMRR como mínimo aceptable, se
requiere grandes valores de RE y frecuentemente se necesita
emplear fuentes de corrientes con resistencias de salidas altas.
Para aumentar el CMRR se debe aumentar la tensión Early
efectiva, es decir, la resistencia de salida de la fuente de
corriente. Los A.O. con relaciones de rechazo del modo
común comprendidas entre 80 y 90 dB emplean por lo general
fuentes de corrientes Wilson, Widar o Cascodo.

POLARIZACIÓN POR ESPEJO DE CORRIENTE. La
polarización por espejo de corriente se basa en que la
corriente de base es mucho más pequeña que la
corriente de la resistencia y por el diodo, por lo que la
corriente por la resistencia y por el diodo son
prácticamente iguales. Si la curva del diodo fuese
idéntica a la curva de VBE del transistor, la corriente
del diodo sería igual a la corriente de emisor y se
llegaría a la siguiente conclusión: que la
corriente del colector es aproximadamente igual a la corriente
que circula a través de la resistencia de
polarización. Este circuito es muy importante, ya que
significa que se pude fijar la corriente de colector al controlar
la corriente de la resistencia. El circuito se comporta entonces
como un espejo, la corriente de la resistencia se refleja en el
colector del transistor.

REFERENCIAS
http://html.ieunic/amplificadores-diferenciales-basicos.html
Wikipedia Boylestar Jager Sedra