Circuito do Par Diferencial com Cauda Longa com Transistores
O par de cauda longa é um amplificador diferencial usado como base da tecnologia de amplificador operacional – visto aqui com um transistor, ele também pode ser processado com FETs e válvulas/tubos de vácuo.
_______________________________________________________________________
Os tipos de circuito de transistor incluem:
Tipos de circuitos transistorizados | Emissor comum | seguidor de emissor | Base comum | Darlington par | Par Sziklai | Circuito Espelho de Corrente com Transistor | Cauda Longa com Transistores | Fonte de Corrente Constante | Multiplicador de Capacitância | Amplificador de dois transistores | Circuito de Filtro Passa-Alta com Transistor
Veja também: Projeto de circuito transistorizado
______________________________________________________________________
O par de cauda longa ou circuito de par diferencial é uma forma de amplificador diferencial que fornece uma saída de tensão proporcional à diferença entre os dois nós de entrada.
O par de cauda longa é freqüentemente usado com transistores bipolares, mas também pode ser construído com FETs, e os primeiros circuitos de par de cauda longa foram projetados usando válvulas termiônicas/tubos de vácuo.
Desenvolvimento de pares de cauda longa
O circuito de par de cauda longa já existe há muitos anos e foi amplamente utilizado bem antes do advento do transistor bipolar ou FET.
O circuito foi visto pela primeira vez por volta de 1934 e mais tarde um circuito que apareceu em uma patente apresentada por Alan Blumlein, o engenheiro eletrônico britânico que inventou o som estereofônico.
A configuração de par de cauda longa foi posteriormente adotada em uma variedade de aplicações, incluindo a tecnologia de osciloscópio> Também foi amplamente usada em circuitos relacionados a computadores, onde funcionava bem como uma chave que era amplamente independente do ganho e de outros parâmetros do dispositivo usado.
Nos primeiros dias do par de cauda longa, tubos ou válvulas termiônicas foram usados.
Mais tarde, a versão de transistor bipolar do circuito encontrou um grande nível de uso quando os amplificadores operacionais começaram a ser usados. Como o par de cauda longa é uma forma de amplificador diferencial, era ideal para uso nesses amplificadores de circuito integrado.
Noções básicas de pares de cauda longa
O par de cauda longa, LTP ou par diferencial é mostrado abaixo em uma variante que usa dois transistores.
Pode ser visto no diagrama que os dois emissores do transistor estão conectados juntos e este nó é então levado ao terra por meio de um grande resistor. É essa configuração que dá nome à configuração do circuito, pois se assemelha a uma longa cauda.
O resistor tem um valor alto e, como resultado, se assemelha a uma fonte de corrente. Em muitas aplicações de circuito integrado onde mais transistores podem ser adicionados com muita facilidade, o resistor de cauda longa é frequentemente substituído por uma fonte de corrente ativa para melhorar o desempenho.
Em sua operação, um dos principais aspectos do par de cauda longa é que ele é um amplificador diferencial. O amplificador amplifica a diferença de tensão entre as duas entradas. Se o mesmo sinal for aplicado a ambas as entradas, nenhuma saída deve ser vista. Na realidade, algum sinal aparecerá, mas o nível é determinado pelo que é chamado de Taxa de Rejeição de Modo Comum, CMMR. O nível é determinado principalmente por qualquer falta de equilíbrio no circuito.
A taxa de rejeição de modo comum é normalmente expressa como uma taxa em decibéis. O valor indica o nível de redução de um sinal aplicado em ambas as entradas em relação a um sinal aplicado em apenas uma entrada, sendo a outra entrada aterrada.
Ganho de par de cauda longa
Como em qualquer forma de circuito eletrônico, o ganho é importante.
O ganho para um amplificador diferencial perfeito pode ser expresso como abaixo:
Onde:
Vout = tensão de saída
V+in = tensão de entrada na entrada positiva
V-in = tensão de entrada na entrada negativa
Ad = ganho diferencial
Na realidade, sempre há algum ganho nos sinais de modo comum. Consequentemente, a representação mais precisa do ganho inclui os elementos de modo diferencial e comum da saída.
Onde:
Ac = ganho de modo comum
Fonte atual do emissor
Um dos desenvolvimentos do circuito básico de par de cauda longa mostrado acima é usar uma fonte de corrente ativa para o circuito emissor.
O par básico de cauda longa usa um grande resistor no circuito emissor. Isso se aproxima de uma fonte atual, mas não é tão bom quanto uma versão ativa completa. Como é muito fácil adicionar transistores em um circuito integrado, é praticamente tão fácil ter uma fonte de corrente ativa quanto um resistor. Consequentemente, todos os circuitos integrados que usam um par de cauda longa empregarão um circuito que usa uma fonte de corrente ativa.
Espelho de corrente do coletor de par de cauda longa
Outra melhoria no circuito básico é empregar um espelho de corrente dentro do circuito coletor dos transistores. Isso permite que o sinal de corrente do coletor diferencial seja convertido em um único sinal de tensão finalizado sem as perdas do resistor, ao mesmo tempo em que aumenta o ganho do circuito.
A alta carga efetiva do coletor fornecida pelo espelho de corrente permite que ganhos de tensão de 5.000 ou mais sejam alcançados, desde que não haja carga externa colocada no circuito.
O par de cauda longa ou par diferencial é amplamente utilizado na tecnologia de circuitos integrados, especialmente em amplificadores operacionais, onde fornece o bloco de construção básico de todo o amplificador. Tendo em vista a facilidade de uso dos amplificadores operacionais e seu baixo custo, raramente são vistos circuitos de pares de cauda longa feitos de componentes discretos. Isso indica o sucesso do amplificador operacional e seu uso do conceito de circuito de par de cauda longa.
Livros Recomendados de Eletrônica
______________________________________________________________
Retorne ao menu Projetos de Circuito
A Raisa distribui equipamentos para soldagem e para teste e medição há mais de 30 anos! Considere explorar algumas das nossas principais soluções navegando nas categorias abaixo:
Artigos Relacionados
0 Comentários