Amplificador diferencial
Se llama amplificador diferencial a un dispositivo que amplifica la diferencia entre dos voltajes de entrada, pero que suprime cualquier voltaje común a dichas entradas.
) la cual es idealmente proporcional a la diferencia entre los dos voltajes, según la siguiente ecuación:
Sin embargo, en la práctica, la ganancia no es absolutamente igual para las dos entradas.
Una expresión más realista para la salida de un amplificador diferencial incluye así un segundo término:
Como los amplificadores diferenciales se utilizan a menudo para anular el ruido o los voltajes de polarización que aparecen en ambas entradas, por lo general se desea una baja ganancia en modo común.
La relación de rechazo en modo común (CMRR, sigla de Common-mode reject ratio), se define como la relación entre la ganancia en modo diferencial y la ganancia en modo común e indica la capacidad del amplificador para cancelar con precisión voltajes que son comunes a ambas entradas.
La CMRR es una especificación muy importante, ya que indica cuánto de la señal en modo común aparecerá en su medición.
Los amplificadores diferenciales se implementan, por lo general, con un circuito básico de dos transistores llamado par diferencial o par de cola larga.
[2] Un circuito temprano, que se asemejaba mucho a un par de cola larga fue publicado por el neurólogo británico Bryan Matthews en 1934,[3] y parece probable que esto estaba destinado a ser un verdadero par de cola larga, pero fue publicado con un error de dibujo.
[8] El par de cola larga se utilizó con gran éxito en los comienzos de la informática británica, más notablemente en el computador Pilot ACE y posteriores, el EDSAC de Maurice Wilkes, y probablemente otros diseñados por personas que trabajaron con Blumlein o sus compañeros.
El amplificador diferencial o el par diferencial suele construirse con dos transistores que comparten la misma conexión de emisor, por la que se inyecta una corriente de polarización.
Se puede duplicar la ganancia del par con un espejo de corriente entre los dos colectores.
Aunque esta descripción se basa en transistores de unión bipolar, lo mismo se puede hacer en tecnología MOS o CMOS El par diferencial es una base fundamental para la electrónica analógica.
Los amplificadores operacionales y comparadores de tensión se basan en él.
Los amplificadores de transconductancia también, básicamente, son pares diferenciales.
En Electrónica digital, la tecnología ECL se basa en un par diferencial.
