Realizarea unui amplificator diferential

Realizarea unui amplificator diferential

Un amplificator fara reactie negativa este deja un amplificator diferential, amplificand diferenta de tensiune dintre cele doua intrari. Totusi, factorul sau de amplificare nu poate fi controlat si este de obicei prea mare pentru orice aplicatie practica. Folosirea reactiei negative in circuitele cu AO a dus la "pierderea" unei intrari, amplificatorul rezultat putand fi folosit doar pentru amplificarea unui singur semnal de intrare.

Circuitul amplificatorului diferential

Putem insa construi un circuit cu AO, mentinand ambele intrari, dar cu un factor de amplificare controlat de elemente (rezistori) externe.

Amplificarea in tensiune unitara

Daca valorile tuturor rezistorilor sunt egale, acest amplificator va avea o amplificare diferentiala a tensiunii de 1. Analiza acestui circuit este practic identica cu cea a unui amplificator inversor, cu diferenta ca tensiunea pe intrarea ne-inversoare (+) a AO este egala cu o fractiune din V₂, si nu este conectata la masa cum era cazul amplificatorului inversor. Prin urmare, V₂ reprezinta semnalul pe intrarea ne-inversoare, iar V₁ reprezinta semnalul pe intrarea inversoare.

Amplificarea in tensiune ne-unitara

Daca dorim realizarea unei amplificari diferentiale de tensiune diferita de 1, va trebui sa ajustam valorile ambelor divizoare de tensiune. Acest lucru necesita multiple schimbari ale rezistorilor si echilibrarea celor doi divizori de tensiune pentru functionarea simetrica a circuitului, ceea ce nu este foarte practic.

Cuplarea repetoarelor de tensiune la intrare

O alta limitare a acestui circuit este faptul ca impedantele sale de intrare sunt mici in comparatie cu alte configuratii cu AO, in special amplificatorul ne-inversor (cu o singura intrare). Fiecare sursa de tensiune de intrare trebuie sa genereze curenti prin rezistori, ceea ce contribuie la o impedanta mult mai mica decat impedanta de intrare a unui AO "pur". Solutia la aceasta problema, din fericire, este destul de simpla. Tot ceea ce trebuie sa facem este sa trecem fiecare semnal de intrare printr-un repetor de tensiune.

De data aceasta, semnalele de intrare V₁ si V₂ sunt conectate direct la intrarile celor doua AO repetoare de tensiune, rezultand o impedanta foarte mare de intrare. Cele doua AO din stanga sunt folosite pentru generarea curentului (prin intermediul unei surse de tensiune de c.c. exterioare) necesar prin rezistori in locul surselor de tensiune de la intrare.