Circuit amplificateur différentiel utilisant des transistors

Les amplificateurs opérationnels sont brièvement appelés amplificateurs opérationnels et sont également appelés amplificateurs différentiels. L'amplificateur opérationnel est généralement utilisé comme amplificateur différentiel dans divers circuits électriques et électroniques. Ces amplificateurs opérationnels peuvent être utilisés pour effectuer un filtrage, un conditionnement de signal et des opérations mathématiques. Le composants électriques et électroniques tels que des résistances et des condensateurs sont utilisés aux bornes d'entrée ou / et de sortie de l'amplificateur opérationnel. De sorte que, la fonction d'amplificateur en résulte, le bénéfice de la rétroaction résistive, ou les configurations de rétroaction capacitive sont régulés par ces composants. Ainsi, l'amplificateur peut réaliser diverses opérations, par conséquent, il est appelé amplificateur opérationnel. Cet article présente un aperçu du circuit d'amplificateur différentiel et de son fonctionnement

Qu'est-ce que l'amplificateur différentiel

Le amplificateur électronique utilisé pour amplifier la différence entre deux signaux d'entrée peut être appelé amplificateur différentiel. En général, ces amplificateurs différentiels sont constitués de deux bornes à savoir la borne inverseuse et la borne non inverseuse. Ces terminaux inverseurs et non inverseurs sont représentés respectivement par - et +.

Circuit d'amplificateur différentiel

L'amplificateur différentiel peut être considéré comme un circuit analogique composé de deux entrées et d'une sortie. Le circuit d'amplificateur différentiel peut être représenté comme illustré dans la figure ci-dessous.

Amplificateur différentiel

La tension de sortie d'un amplificateur différentiel est proportionnelle à la différence entre les deux tensions d'entrée. Cela peut être représenté sous forme d'équation comme suit:

Où A = gain de l'amplificateur.

Circuit amplificateur différentiel utilisant des transistors

L'amplificateur différentiel circuit utilisant des transistors peut être conçu comme le montre la figure ci-dessous qui se compose de deux transistors T1 et T2. Ces transistors et résistances sont connectés comme indiqué sur le schéma de circuit.

Circuit utilisant des transistors

Il y a deux entrées I1 et I2 et deux sorties V1out et V2out dans le circuit de l'amplificateur différentiel. L'entrée I1 est appliquée à la borne de base du transistor T1, l'entrée I2 est appliquée à la borne de base du transistor T2. Les bornes d'émetteur du transistor T1 et du transistor T2 sont connectées à une résistance d'émetteur commune. Ainsi, les deux signaux d'entrée I1 & I2 affecteront les sorties V1out & V2out. Le circuit amplificateur différentiel se compose de deux tensions d'alimentation Vcc et Vee mais il n'y a pas de borne de masse. Même avec une seule alimentation en tension, le circuit peut également fonctionner correctement comme prévu (de même en utilisant deux tensions d'alimentation). Par conséquent, les points opposés de l'alimentation en tension positive et négative alimentation en tension sont connectés à la terre.

Travail

Le fonctionnement de l'amplificateur différentiel peut être facilement compris en donnant une entrée (disons à I1 comme indiqué sur la figure ci-dessous) et qui produit une sortie aux deux bornes de sortie.

Amplificateur de travail

Si le signal d'entrée (I1) est fourni à la base du transistor T1, alors une chute de tension élevée apparaît aux bornes de la résistance connectée à la borne de collecteur du transistor T1 qui deviendra moins positive. Si aucun signal d'entrée (I1) n'est fourni à la base du transistor T1, alors une faible chute de tension apparaît aux bornes de la résistance connectée à la borne de collecteur du transistor T1 qui deviendra plus positive. Ainsi, on peut dire que la sortie inverseuse apparaissant aux bornes de la borne de collecteur du transistor T1 est basée sur le signal d'entrée I1 fourni à la borne de base de T1.

Si T1 est activé en appliquant la valeur positive de I1, le courant traversant la résistance de l'émetteur augmente alors que le courant de l'émetteur et le courant du collecteur sont presque égaux. Ainsi, si la tension chute à travers l'émetteur la résistance augmente , alors l'émetteur des deux transistors va dans une direction positive. Si l'émetteur du transistor T2 est positif, alors la base de T2 sera négative et dans cette condition, la conduction du courant est moindre.

Ainsi, il y aura moins de chute de tension aux bornes de la résistance connectée à la borne de collecteur du transistor T2. Par conséquent, pour le signal d'entrée positif donné, le collecteur de T2 ira dans une direction positive. Ainsi, on peut dire que la sortie non inverseuse apparaissant aux bornes de la borne de collecteur du transistor T2 est basée sur le signal d'entrée appliqué à la base de T1.

L'amplification peut être commandée de manière différentielle en prenant une sortie entre les bornes de collecteur des transistors T1 et T2. D'après le schéma ci-dessus, en supposant que toutes les caractéristiques des transistors T1 et T2 sont identiques et si les tensions de base Vb1 est égale à Vb2 (la tension de base du transistor T1 est égale à la tension de base du transistor T2), alors les courants d'émetteur des deux transistors seront égal (Iem1 = Iem2). Ainsi, le courant total de l'émetteur sera égal à la somme des courants d'émetteur de T1 (Iem1) et T2 (Iem2).

Ainsi, le courant d'émetteur peut être entraîné comme

Ainsi, le courant de l'émetteur reste constant indépendamment de la valeur hfe des transistors T1 et T2. Si les résistances connectées aux bornes de collecteur de T1 et T2 sont égales, alors leurs tensions de collecteur sont également égales.

Applications

Les applications des amplificateurs différentiels sont les suivantes.

Il y a de nombreux applications d'amplificateur différentiel dans les circuits pratiques, les applications d'amplification de signal, le contrôle des moteurs et servomoteurs, la logique couplée à l'émetteur d'étage d'entrée, le commutateur, etc. sont des applications courantes du circuit d'amplificateur différentiel.

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