¿Amplificador operacional de salida diferencial versus amplificador operacional inversor adicional?

Los amplificadores operacionales totalmente diferenciales (FDA) facilitan el cambio de nivel del modo común con un amplificador de error de modo común interno que está controlado por un pin en el IC:

_{Fuente: "Amplificadores completamente diferenciales", Jim Karki, Texas Instruments}

La hoja de datos AD8138 también menciona esto:

El AD8138 se comporta de manera muy similar a un amplificador operacional de retroalimentación de voltaje estándar y facilita la realización de conversión de un solo extremo a diferencial, cambio de nivel de modo común y amplificación de señales diferenciales.

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El cambio de nivel de modo común de CC también ha sido difícil con los controladores diferenciales anteriores. El cambio de nivel ha requerido el uso de un tercer amplificador y un circuito de retroalimentación para controlar el nivel de modo común de salida. A veces, el tercer amplificador también se ha utilizado para intentar corregir un circuito inherentemente desequilibrado. El excelente rendimiento en un amplio rango de frecuencia ha resultado difícil con este enfoque.

Otra nota de la aplicación menciona la diferencia en el control de modo común entre un amplificador operacional completamente diferencial y dos amplificadores operacionales de un solo extremo:

Los FDA se han comparado con dos amplificadores operacionales (amplificadores operacionales) de salida única inversora estándar, configurados en una arquitectura diferencial y unidos mediante un bucle de salida de modo común. Si bien esto es válido como concepto, existen diferencias importantes. Para esta discusión, una diferencia importante a recordar es que cuando se usa un amplificador operacional estándar de salida de un solo extremo en configuración inversora, se controla el modo común de entrada; pero cuando se usa un FDA, se controla el modo común de salida.

_{"Uso de amplificadores completamente diferenciales de suministro único con voltajes de entrada negativos para impulsar los ADC", Jim Karki, Texas Instruments}

La hoja de datos AD8138 también analiza las dificultades para equilibrar la ganancia entre dos amplificadores de un solo extremo:

Los controladores diferenciales anteriores, tanto los diseños discretos como los integrados, se han basado en el uso de dos amplificadores independientes y dos bucles de retroalimentación independientes, uno para controlar cada una de las salidas. Cuando estos circuitos son impulsados ​​desde una fuente de un solo extremo, las salidas resultantes generalmente no están bien balanceadas. Lograr una salida balanceada generalmente ha requerido una combinación excepcional de los amplificadores y las redes de retroalimentación.

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La arquitectura AD8138 da como resultado salidas muy equilibradas en un amplio rango de frecuencia sin necesidad de componentes externos muy ajustados. El circuito de retroalimentación de modo común obliga a poner a cero el componente de señal del voltaje de modo común de salida. El resultado son salidas diferenciales casi perfectamente balanceadas de amplitud idéntica y separadas exactamente 180° en fase.

Los amplificadores operacionales duales de un solo extremo y los FDA están disponibles en paquetes de 8 pines, pero los FDA hacen un mejor uso de los pines disponibles porque los amplificadores operacionales duales de un solo extremo requieren dos pines de entrada de amplificador operacional adicionales. Los FDA usan uno de estos pines para el control de modo común de salida (normalmente llamado VOCM). El AD8138 no usa el otro pin libre, pero otros FDA sí lo hacen. Por lo general, este pin adicional es un control de apagado. Por ejemplo, el THS4551 tiene el siguiente pinout:

El pin PD\ es el pin de apagado de este dispositivo.

El amplificador operacional dual THS4222 algo comparable tiene el siguiente pinout con el mismo paquete: