Amplificador totalmente diferencial
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En muchos campos como la física, la biología o la empresa, a menudo se conoce o se supone una relación entre alguna cantidad desconocida y su tasa de cambio, que no implica ninguna derivada superior. Por ello, resulta interesante estudiar las ecuaciones diferenciales de primer orden en particular.
Una ecuación diferencial de primer orden es una ecuación de la forma \(F(t, y, y’)=0text{.}\) Una solución de una ecuación diferencial de primer orden es una función \(f(t)\) que hace que \ds F(t,f(t),f'(t))=0\) para todo valor de \(t\text{. Se entiende que la variable \ds F(t,f(t,f’))=0) para cualquier valor de \text{…}) Aquí, \ds F es una función de tres variables que etiquetamos como \text{,}) \ts{,} y \ts{,}) Se entiende que \ts{,} aparecerá explícitamente en la ecuación, aunque \ts{,t} y \ts{,y} no es necesario. La propia variable \(y\) depende de \(t\text{,}\) por lo que se entiende que \(y’\) debe ser la derivada de \(y\) con respecto a \(t\text{,}\) Dado que sólo aparece la primera derivada de \(y\), pero ninguna derivada de orden superior, se trata de una ecuación diferencial de primer orden.
Diseño de amplificador totalmente diferencial
Hasta ahora hemos utilizado sólo una de las entradas de los amplificadores operacionales para conectarse al amplificador, utilizando el terminal de entrada “inversor” o el “no inversor” para amplificar una única señal de entrada con la otra entrada conectada a tierra.
Pero como un amplificador operacional estándar tiene dos entradas, la inversa y la no inversa, también podemos conectar señales a estas dos entradas al mismo tiempo produciendo otro tipo común de circuito de amplificador operacional llamado Amplificador Diferencial.
Básicamente, como vimos en el primer tutorial sobre amplificadores operacionales, todos los op-amps son “Amplificadores Diferenciales” debido a su configuración de entrada. Pero al conectar una señal de voltaje en un terminal de entrada y otra señal de voltaje en el otro terminal de entrada, el voltaje de salida resultante será proporcional a la “Diferencia” entre las dos señales de voltaje de entrada de V1 y V2.
Entonces los amplificadores diferenciales amplifican la diferencia entre dos tensiones haciendo de este tipo de circuito amplificador operacional un Sustractor a diferencia de un amplificador sumador que suma o suma las tensiones de entrada. Este tipo de circuito amplificador operacional se conoce comúnmente como una configuración de Amplificador Diferencial y se muestra a continuación:
Dispositivos analógicos de amplificación totalmente diferencial
Este es el circuito amplificador de 150 vatios más barato que se puede hacer, creo. Basado en dos transistores de potencia Darlington TIP 142 y TIP 147, este circuito puede entregar una explosión de 150 W Rms a un altavoz de 4 Ohm.
Los TIP 147 y 142 son transistores complementarios de par Darlington que pueden manejar una corriente de 5 A y 100 V, famosos por su robustez. Aquí dos transistores BC 558 Q5 y Q4 están conectados como preamplificador y TIP 142, TIP 147 junto con TIP41 (Q1,Q2,Q3) se utiliza para conducir el altavoz. Este circuito está diseñado tan robusto que esto puede ser montado incluso en una placa de circuito impreso o incluso por la soldadura pin a pin.El circuito puede ser alimentado desde un +/-45V, 5A fuente de alimentación dual.Debes probar este circuito.Funciona muy bien!
La sección de preamplificación de este circuito se basa en Q4 y Q5 que forman un amplificador diferencial. El uso de un amplificador diferencial en la etapa de entrada reduce el ruido y también proporciona un medio para aplicar la retroalimentación negativa. De este modo, se mejora el rendimiento general del amplificador. La señal de entrada se aplica a la base de Q5 a través del condensador de desacoplamiento de CC C2. La tensión de realimentación se aplica a la base de Q4 desde la unión de resistencias de 0,33 ohmios a través de la resistencia de 22K. Alrededor de los transistores Q1 y Q2 se construye una etapa complementaria de clase AB en contrafase para accionar el altavoz. Los diodos D1 y D2 polarizan el par complementario y aseguran el funcionamiento en Clase AB. El transistor Q3 acciona el par push-pull y su base está directamente acoplada al colector de Q5.
Amplificador de instrumentación
Hasta ahora hemos utilizado sólo una de las entradas de los amplificadores operacionales para conectarse al amplificador, utilizando el terminal de entrada “inversor” o el “no inversor” para amplificar una única señal de entrada con la otra entrada conectada a tierra.
Pero como un amplificador operacional estándar tiene dos entradas, la inversa y la no inversa, también podemos conectar señales a estas dos entradas al mismo tiempo produciendo otro tipo común de circuito de amplificador operacional llamado Amplificador Diferencial.
Básicamente, como vimos en el primer tutorial sobre amplificadores operacionales, todos los op-amps son “Amplificadores Diferenciales” debido a su configuración de entrada. Pero al conectar una señal de voltaje en un terminal de entrada y otra señal de voltaje en el otro terminal de entrada, el voltaje de salida resultante será proporcional a la “Diferencia” entre las dos señales de voltaje de entrada de V1 y V2.
Entonces los amplificadores diferenciales amplifican la diferencia entre dos tensiones haciendo de este tipo de circuito amplificador operacional un Sustractor a diferencia de un amplificador sumador que suma o suma las tensiones de entrada. Este tipo de circuito amplificador operacional se conoce comúnmente como una configuración de Amplificador Diferencial y se muestra a continuación: