AMPLIFICATORI DIFFERENZIALI

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1 cra ell alnn Fab D Ela ella classe I sez Inrzz Infrmatca permentazne BU Dell Isttt Tecnc Instrale tatele Mnac senza pervsre Prf Gancarl Fna Insegnante Elettrnca nn sclastc MPLIFITOI DIFFEENZILI Generaltà Gl amplfcatr fferenzal sn amplfcatr cmpst a e sta n cllegament smmetrc rspett all'almentazne, caratterzzat a e ngress e a na scta Hann l vantagg frmare n crct nsensble alla erva termca e na amplfcazne presscé esente a strb mplfcatre fferenzale a BJT Il crct tpc n amplfcatre fferenzale e frmat a e sta smmetrc, accppat emetttre, cn ngress e slle e bas e scta s n e e cllettr Fnznament statc In see prgett, assegnat l pnt lavr e fssat l valre E, s ptrà calclare : la resstenza carc cllettre la resstenza emetttre la resstenza plarzzazne E I B ( E ) E E I I E B BE E E

2 Fnznament namc ppnen re 0, e 0 e B mlt maggre e, qn trascrable, e tenen presente l prncp svrappszne egl effett, per ttenere l'amplfcazne cmplessva s pò prceere tenen attv n segnale ngress alla vlta, p aver crtcrctat l'altr a) ngress n T, 0 Il crct è el tp a retrazne sere sere attata tramte la resstenza namca E tra emetttre e massa La resstenza 'ngress vale e La tensne scta, rferta alla tensne el generatre vale: fe ( ) ( ) e fe e La tensne scta n cllettre T è fase ppsta al segnale n base T, per c l'ngress s ce nvertente b) Ingress n T, 0 Il crct n esame è el ttt smle al preceente la resstenza ngress e fe fe la tensne n cllettre T ( ) ( ) e La tensne scta n cllettre T è n fase rspett al segnale n base T, per c l'ngress s ce nvertente Tent cnt elle fas elle e tensn e, la tensne cmplessva rslterà la fferenza fra le e tensn parzal e è fe ( ) ( ) e efnsce amplfcazne n amplfcatre fferenzale l rapprt fe ( e ) Incan cn e rslta: e rslta le amplfcazn relatve a e ngress, la tensne scta

3 e ( ) apprt reezne L'amplfcazne cnce cn qella relatva a e ngress separat La cncenza elle tre amplfcazn tttava è sltant terca In pratca, per l'nevtable verstà egl element cmpnent e crct, s verfcan fferenze tra le tre amplfcazn Psta l'amplfcazne ervante all'ngress, l'amplfcazne ervante all'ngress, la tensne scta cmplessva vale n realtà mmess, faccam rferment a n'amplfcazne gale per entramb, valre me Qesta amplfcazne, valen per entramb gl ngress, cnce cn : ; scstament massm Massmzzan l'amplfcazne ell'ngress e mnmzzan qella ell'ngress, l segnale scta s ptrà esprmere nel segente m ( ) ( ) e pnen, rslta: ( ) ò sta a ncare ce, n cas vergenza fra le e amplfcazn, l'amplfcatre frnrà n scta nn sltant n segnale prprznale alla fferenza fra e ngress, ma ance na cmpnente errre prprznale alla lr semsmma L'amplfcazne vene ncata cme amplfcazne n m cmne È s efnre la bntà n amplfcatre fferenzale al valre el rapprt fra l'amplfcazne fferenzale e l'amplfcazne m cmne, ncat cme apprt eezne M mne MN, efnt cme: MN Un amplfcatre fferenzale è tant mglre qant mnre è l valre, cè qant maggre è l rapprt reezne

4 mplfcatr fferenzal ntegrat Gl amplfcatr fferenzal per n crrett fnznament, ebbn essere realzzat meamente cppe transstr entc; a qest scp sn n cmmerc e cmpless csttt a n nc spprt recant e transstr, n m a garantre qaltà tecnce cstrttve e gale cmprtament n fnzne ella temperatra Tttava gl amplfcatr fferenzal s pù cmne s trvan realzzat cmpletamente n crct ntegrat mnltc I at pù mprtant frnt a manal pssn essere vs n e grpp Nel prm vengn rprtat valr massm asslt a nn sperare, nel secn le caratterstce elettrce a temperatra ambente 5 s rprtan valr relatv all ntegrat 000 alr massm asslt 000 lmentazne pstva 0 lmentazne negatva EE 0 egnale n ngress n ± Temperatra lavr T 55 5 Ptenza sspata PD 50mW aratterstce elettrce 000 nzn msra: ; EE ; T 5 IMPUT OFFET OLTGE: Tensne blancament 'ngress ; è la fferenza ptenzale ce s eve applcare a termnal 'ngress ne avere tensne 'scta gale a zer:,m INPUT OFFET UENT: crrente blancament 'ngress, I, è la fferenza tra le crrent ce s ann all'ngress allrcé l'scta è zer:,η OMMOW MDE EJETION: rapprt reezne m cmne M, rapprt tra l gaagn fferenza e l gaagn cmne : 98B IMPUT BI UENT: crrente plarzzazne 'ngress I n, valre me elle crrent a e ngress: η IMPUT OMMON MDEGE: camp elle tensn 'ngress m cmne, gamma elle pssbl tensn 'ngress, al fr ella qale l'amplfcatre pera n m anrmale DIFFEENT OLTGE GIN: gaagn tensne fferenzale, è l rapprt tra la varazne tensne 'scta (rlevata tra mrsett 'scta) e la varazne ella tensne applcata a n termnale 'ngress, cè cn l'altr a massa BDWITH T B POINT: largezza bana a B, la freqenza n crrspnenza ella qale l gaagn tensne s rce B rspett a qell ce s a a na freqenza rferment MXIMUM OUTPUT WING: massma elngazne ella tensne 'scta, è la massma varazne pcc-pcc ella tensne scta ( rspett a massa) ce pò essere ttenta senza ce s verfc na efrmazne (tsatra) el segnale scta mbl crctale

5 mplfcatre fferenzale cn amplfcatr peraznal L amplfcatre fferenzale è n crct sat n mlte applcazn, spece qan s eve cnvertre l scta a bass lvell n qalnqe trasttre n na scta a alt lvell pess l trasttre a na alta tensne m cmne (cè entramb termnal el trasttre sn a tensne versa a qella massa) Qesta tensne m cmne eve essere elmnata, e eve essere amplfcat sl l segnale fferenzale Un crct semplce è qell fgra rappresenta la tensne eqvalente m cmne e l amplfcatre peraznale è eale, valgn le segent relazn: ( ) ; mbnan qeste e eqazn e rcran ce (eqptenzaltà egl ngress, amplfcatre peraznale eale), s esplcta la tensne scta v : ( ) // // e s pne, s a: ( ) I rapprt e evn essere realzzat cn la massma precsne per asscrare n bass gaagn m cmne Il valre tal rapprt fssa l gaagn ell amplfcatre fferenzale: Il gaagn m cmne ell amplfcatre fferenzale è efnt cme mea elle tensn 'ngress 5

6 , e l amplfcatre peraznale nn a e l amplfcatre è perfettamente blancat, cè gaagn m cmne, l crct avrà 0 se qeste e cnzn nn sn rspettate, la tensne scta sarà gale a: ( ) In genere, nelle specfce n amplfcatre peraznale nn vene ncat l gaagn m cmne; vene nvece frnt l rapprt reezne m cmne (M), csì efnt: gaagn fferenzale M gaagn m cmne e l crct è perfettamente blancat, ma M, s a ce l gaagn m cmne ell amplfcatre fferenzale rslta gale a ; ( ) M mentre se M, ma l crct nn è perfettamente blancat, cè c ( ), s a Nel crct e gaagn m cmne s smman: c Qesta cnfgrazne crctale presenta verse lmtazn La sa resstenza ngress rslta spess trpp bassa per mlte applcazn e è rcest n alt gaagn fferenzale ccrre mpegare na resstenza retrazne valre mlt elevat ce, a casa ella crrente ngress ffset, pò prvcare egl ncnvenent I prblem cn ancra maggr se sn rcest cntempraneamente na alta mpeenza ngress e n elevat gaagn fferenzale L amplfcatre fferenzale rprtat nella sccessva fgra, realzzat cn l mpeg amplfcatr peraznal, cnsente sperare qeste lmtazn

7 Essenzalmente tale crct erva al preceente, cn e amplfcatr nn nvertent nsert a e ngress nseran ttt gl amplfcatr peraznal eal, per l eqptenzaltà egl ngress s a: ; B Le tensn scta e e sta ngress sn: ; ve, è la tensne ngress m cmne e l sta scta è perfettamente blancat, cè se 7, s a: 5 ( ) ( ) ( ) 5 Pnen e 5 7, s a: Il gaagn m cmne ell amplfcatre pene al M e alla cnzne 7 Devazn ne valr,, prvcan pccle varazn n, ma nn n 5 L mpeenza ngress rslta n genere maggre 0 0 Ω nce se la realzzazne a amplfcatr peraznal pò rsltare pc cstsa ata la presenza n cmmerc crct ntegrat ce cntengn e amplfcatr peraznal, l'nevtable fferenza nelle resstenze esterne cmprta egl errr trvan n cmmerc amplfcatr per strmentazne a gaagn varable tramte n'nca resstenza esterna: nalg evce D5; Datal Intersl M705 ce presenta nltre la cmpensazne atmatca egl errr tensne vt alla temperatra, alle varazn ella tensne 'almentazne e alla erva temprale pplcazne ell amplfcatre fferenzale Una applcazne ell'amplfcatre fferenzale cn amplfcatre peraznale è rappresentata n fgra, ve l'amplfcatre peraznale amplfca l'scta n pnte resstv ce pò essere sblancat a na varazne resstenza n n qalsas e ram Dal crct eqvalente (secna fgra) rslta: ; I I I ; 7

8 8 Percò s ttene : ( ) ( ) Dve è la varazne relatva ella resstenza Qest crct è partclarmente tle n msre e reglazn cn trasttr per l rlev varazn ance mlt pccle granezze fsce