Diferencia entre revisiones de «Amplificador diferencial»

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''' Amplificador diferencial‎'''  
 
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El amplificador diferencial básico tiene 2 entradas V1 y V2.
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El [[amplificador]] diferencial básico tiene 2 entradas V1 y V2.
 
Si la tensión de V1 aumenta, la corriente del emisor del transistor Q1 aumenta (acordarse que IE = BxIB), causando una caida de tensión en Re.
 
Si la tensión de V1 aumenta, la corriente del emisor del transistor Q1 aumenta (acordarse que IE = BxIB), causando una caida de tensión en Re.
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Si la tensión de V2 se mantiene constante, la tensión entre base y emisor del transistor Q2 disminuye, reduciéndose también la corriente de emisor del mismo transistor.
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Si la tensión de V2 se mantiene constante, la tensión entre base y emisor del transistor Q2 disminuye, reduciéndose también la corriente de emisor del mismo [[transistor]].
 
Esto causa que la tensión de colector de Q2 (Vout+) aumente.
 
Esto causa que la tensión de colector de Q2 (Vout+) aumente.
 
La entrada V1 es la entrada no inversora de un amplificador operacional
 
La entrada V1 es la entrada no inversora de un amplificador operacional
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Por eso cuando la tensión V1 crece, la tensión en V2 decrece.
 
Por eso cuando la tensión V1 crece, la tensión en V2 decrece.
 
   
 
   
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== Estructura de una matriz ==
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Normalmente la estructura programable principal consiste en una estructura combinacional, formada por una matriz de puertas AND, a cuyas entradas se conectan las entradas del dispositivo tanto de forma directa como negada. Según el tipo de dispositivo del que dispongamos,esta primera matriz estará o no seguida de una segunda matriz formada en el caso más general por puertas OR, de manera que pueda realizarse fácilmente una suma de productos.
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== Etapa de amplificación ==
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Las matrices programables están formadas por fusibles, que el usuario puede eliminar o dejar intactos para generar la lógica deseada. Para simplificar la representación de estas estructuras, las diferentes entradas de una puerta AND se representan con una sola línea denominada línea producto. En la figura 1a se representan cómo se sitúan los fusibles y en la figura 1b la representación gráfica,donde se observa que un fusible intacto se representa con una 'X' y un fusible eliminado sin ningún símbolo especial en la unión correspondiente.
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[[Image: Fgr1.JPG‎ ‎|thumb|left|367x309px|Matrices programables]]
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El  Amplificador diferencial se caracteriza por presentar dos transistores  idénticos con similares características, tanto internas como de las redes de polarización.
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Ya que el circuito dispone dos entradas y  dos salidas de señal, existen cuatro configuraciones posibles realizando  las distintas combinaciones entre entradas y salida.
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=== Entrada y salida simétrica ===
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  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.
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=== Entrada asimétrica y salida simétrica ===
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  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.
 
   
 
   
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=== Entrada simétrica y salida asimétrica ===
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  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.
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=== Entrada y salida asimétrica ===
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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. Esta configuración es la que se solicita en las especificaciones de la práctica.
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== Modos De Trabajo De Un Amplificador Diferencial. ==
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=== Modo Diferencial ===
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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.
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=== Modo Común ===
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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.
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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.
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== Propiedades ==
 
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Sólo existe matriz inversa de una matriz cuadrada si ésta es regular.
 
 
   
 
   
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La matriz inversa de una matriz cuadrada, si existe, es única.
 
 
   
 
   
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Entre matrices NO existe la operación de división, la matriz inversa realiza funciones análogas .
 
 
   
 
   
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== Operaciones con matrices ==
 
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===Suma de matrices===
 
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La suma de dos matrices A = (a ij )m×n y B = (b ij )p×q de la misma dimensión (equidimensionales) : m = p y n = q es otra matriz C = A+B = (c ij )m×n = (a ij +b ij )
 
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Es una ley de composición interna con las siguientes propiedades:
 
 
   
 
   
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==== Asociativa ====
 
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A+(B+C) = (A+B)+C · Conmutativa : A+B = B+A · Elem. neutro : ( matriz cero 0 m×n ) , 0+A = A+0 = A · Elem. simétrico : ( matriz opuesta -A ) , A + (-A) = (-A) + A = 0
 
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Al conjunto de las matrices de dimensión m×n cuyos elementos son números reales lo vamos a representar por M m×n y como hemos visto, por cumplir las propiedades anteriores, ( M, + ) es un grupo abeliano.
 
 
   
 
   
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===Producto de un número real por una matriz===
 
 
   
 
   
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Para multiplicar un escalar por una matriz se multiplica el escalar por todos los elementos de la matriz, obteniéndose otra matriz del mismo orden.
 
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Es una ley de composición externa con las siguientes propiedades :
 
 
   
 
   
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==== Producto de matrices ====
 
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Dadas dos matrices A = (a ij )m×n y B = (b ij )p×q donde n = p, es decir, el número de columnas de la primera matriz A es igual al número de filas de la matriz B , se define el producto A·B de la siguiente forma :
 
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El elemento a que ocupa el lugar (i, j) en la matriz producto se obtiene sumando los productos de cada elemento de la fila i de la matriz A por el correspondiente de la columna j de la matriz B.
 
 
   
 
   
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MATRIZ INVERSA
 
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Se llama matriz inversa de una matriz cuadrada An y la representamos por A -1 , a la matriz que verifica la siguiente propiedad : A -1 ·A = A·A -1 = I
 
 
   
 
   
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== Aplicaciones ==
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Las matrices se utilizan en el cálculo numérico, en la resolución de sistemas de ecuaciones lineales, de las ecuaciones diferenciales y de las derivadas parciales. Además de su utilidad para el estudio de sistemas de ecuaciones lineales, las matrices aparecen de forma natural en geometría, estadística, economía, informática, física, etc.
 
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La utilización de matrices constituye actualmente una parte esencial donde los lenguajes de programación, ya que la mayoría de los datos se introducen en los ordenadores como tablas organizadas en filas y columnas : hojas de cálculo, bases de datos.
 
 
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== Fuente ==
 
== Fuente ==

Revisión del 12:48 22 nov 2011

Amplificador diferencial
Información sobre la plantilla
Amplificador diferencial 2.JPG
Amplificador_diferencial_2.JPG‎

Amplificador diferencial‎ El amplificador diferencial básico tiene 2 entradas V1 y V2. Si la tensión de V1 aumenta, la corriente del emisor del transistor Q1 aumenta (acordarse que IE = BxIB), causando una caida de tensión en Re. Si la tensión de V2 se mantiene constante, la tensión entre base y emisor del transistor Q2 disminuye, reduciéndose también la corriente de emisor del mismo transistor. Esto causa que la tensión de colector de Q2 (Vout+) aumente. La entrada V1 es la entrada no inversora de un amplificador operacional Del mismo modo cuando la tensión en V2 aumenta, también aumenta la la corriente de colector del transistor Q2, causando que la tensión de colector del mismo transistor disminuya. (Vout+) disminuye. La entrada V2 es la entrada inversora del amplificador operacional Si el valor de la resistencia RE fuera muy grande, obligaría a la suma de las corrientes de emisor de los transistor Q1 y Q2, a mantenerse constante, comportándose como una fuente de corriente Entonces, al aumentar la corriente de colector de un transistor, disminuirá la corriente de colector del otro transistor. Por eso cuando la tensión V1 crece, la tensión en V2 decrece.


Etapa de amplificación

El Amplificador diferencial se caracteriza por presentar dos transistores idénticos con similares características, tanto internas como de las redes de polarización.

Ya que el circuito dispone dos entradas y dos salidas de señal, existen cuatro configuraciones posibles realizando las distintas combinaciones entre entradas y salida.


Entrada y salida simétrica

 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.

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.


Entrada y salida asimétrica

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. Esta configuración es la que se solicita en las especificaciones de la práctica.

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.




Matrices programables








Fuente

  • Microelectronics, Jacob Millman, 1979
  • Electrónica Digital. Julio Díaz Calvo. Editorial Pueblo y Educación, 1989
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