Amplificatore Differenziale

Esercitazione di Laboratorio di Elettronica
L’amplificatore differenziale
In figura 1 è mostrato un amplificatore differenziale realizzato con due transistori npn Q2N2222 aventi
guadagno =160 e tensione di Hearly VA=74V.
La coppia RE, VEE realizza il generatore di corrente costante necessario per la polarizzazione del circuito.
Fig. 1:Amplificatore differenziale
Fig. 2: Specchio di corrente
1. Dimensionare le resistenze RC1, RC2 e RE in modo da ottenere una corrente di polarizzazione
Io=2mA ed una Vce=10V.
2. Valutare analiticamente il guadagno di modo differenziale, il guadagno di modo comune e la
resistenza differenziale di ingresso dell’amplificatore.
3. Verificare attraverso l’ausilio del simulatore SPICE il punto di polarizzazione di ciascun transistore.
4. Verificare attraverso un’analisi in frequenza i valori dei guadagni calcolati precedentemente.
Valutare inoltre la banda dell’amplificatore. Eseguire un’analisi in transitorio imponendo un segnale
sinusoidale di ingresso con f=1kHz e Vd = 50mV, visualizzando l’uscita. Ripetere la simulazione
aumentando l’ampiezza del segnale di ingresso (es. Vd=1V).
Come è noto un abbassamento del guadagno di modo comune può essere ottenuto sostituendo al generatore
di corrente realizzato con la semplice resistenza, uno specchio di corrente come quello riportato nella
figura 2.
5. Dimensionare la resistenza Rref dello specchio di corrente in modo da ottenere una corrente
Io=2mA. Simulare il comportamento dello specchio di corrente considerando come carico una
resistenza da 10k.
6. Utilizzare lo specchio di corrente per polarizzare l’amplificatore differenziale analizzato in
precedenza. Verificare la correttezza della polarizzazione e misurare nuovamente il guadagno di
modo differenziale e di modo comune.
7. Un ulteriore miglioramento del differenziale può essere ottenuto sostituendo le resistenze sui
collettori con un carico attivo costituito da uno specchio di corrente con transistori PNP
complementari (Q2N2907). Valutare mediante il simulatore il guadagno di modo differenziale.