Amplificador diferencial multietapa

¿Cuál es el propósito de combinar dos amplificadores diferenciales como en la figura de abajo? El primer amplificador diferencial es una salida balanceada de entrada única y el segundo amplificador diferencial es una salida no balanceada de entrada doble. ¿Qué se está logrando aquí? Entiendo el propósito del espejo actual.

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Respuestas (2)

Al igual que con los amplificadores operacionales, tiene la opción de ganancia versus ancho de banda. En la primera etapa, la ganancia es limitada (en comparación con una solución en la que habría un espejo de corriente PNP en lugar de R1 y R2), pero a cambio obtiene más ancho de banda. Si necesita más ganancia de la que puede proporcionar esta primera etapa, simplemente agregue una segunda etapa que es lo que se ha hecho aquí. No querrá maximizar la ganancia de la segunda etapa (y, por lo tanto, limitar el ancho de banda), por lo que nuevamente se usa una carga resistiva en lugar de un espejo actual. Obviamente, el diseñador quería una salida de un solo extremo, por eso solo Q5 tiene una resistencia de carga. Darle a Q4 una resistencia de carga tampoco cambia mucho el diseño general.

Entonces: ¡menos ganancia pero más ancho de banda!

ok he entendido lo que acabas de decir. Pero tengo una pregunta. El caso es que estoy aplicando cero voltios en la base del transistor q2. En la salida de q2, obtengo una señal que se desplaza por una constante de CC, es decir, señal + X. ¿Por qué queremos que esta salida se transmita en las etapas restantes en lugar de la salida de q1 que no está conectada a tierra y tiene ¿una señal?
Siento que está razonando: si no hay señal en la base de Q2, entonces no habrá señal en la salida de Q2 y, por lo tanto, no habrá señal en R2. ¡Pero eso no es cierto! Tenga en cuenta que la suma de Ic(Q1) + Ic(Q2) debe ser constante (es forzada a ser constante por la corriente constante que sale de Q3). Entonces, incluso si mantenemos la base de Q2 en cero (sin señal), una señal en la base de Q1 cambiará la corriente Ic (Q1) y, por lo tanto, Ic (Q2) también cambiará. Si Ic(Q1) aumenta, Ic(Q2) se ve obligado a disminuir. ¡Entonces hay una señal a través de R2!
Y aunque está aplicando una señal de un solo extremo en la entrada (Vid+ = señal, Vid- = tierra), seguimos recibiendo una señal diferencial en la salida de la primera etapa. Esta señal diferencial se puede alimentar fácilmente directamente a una segunda etapa. Intente diseñar una segunda etapa de un solo extremo que pueda tomar esta señal, encontrará que es mucho más difícil hacer que funcione. Los amplificadores diferenciales son mucho más fáciles de diseñar y usar.
ok, lo probé y obtuve una señal en la salida de la segunda etapa como dijiste. ¿Puedo concluir que la primera etapa se usa para que podamos obtener una amplia gama de frecuencias y la segunda etapa solo amplifica la señal?
podemos obtener un gran rango de frecuencias. A eso le llamamos: la primera etapa tiene un gran ancho de banda . No, ambas etapas amplifican la señal y ambas etapas necesitan un gran ancho de banda. El ancho de banda estará limitado por el ancho de banda más pequeño de cualquiera de los amplificadores individuales, por lo que no sirve de nada hacer que uno tenga un ancho de banda grande y el otro uno pequeño (excepto cuando desee hacer un polo dominante, por ejemplo, en un amplificador con retroalimentación). ).

Los amplificadores de dos etapas o de etapas múltiples se utilizan para obtener una mayor ganancia.

La primera etapa es un amplificador diferencial con una salida diferencial. La segunda etapa convierte esta salida diferencial en una salida de un solo extremo. Esto se hace a menudo si sigue una etapa simple de emisor común o de fuente común.

En este caso no se está utilizando la señal generada por Q4, sería más eficiente utilizar un espejo de corriente para combinarla con la señal de Q5.

si no se usa la señal generada por q4, simplemente podría usar un emisor común en lugar del segundo amplificador diferencial. ¿es correcto?
No, el par diferencial tiene la ventaja de que obtienes un punto de funcionamiento adecuado en la segunda etapa. Con una etapa CE, el punto de operación no estaría bien definido.
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