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Amplificador diferencial

Um amplificador diferencial é um tipo de amplificador eletrônico que multiplica a diferença entre duas entradas por um valor constante (o ganho diferencial). Um amplificador diferencial é o estágio de entrada da maioria dos amplificadores operacionais. Dadas duas entradas $V_{\mathrm {in} }^{+}$ e $V_{\mathrm {in} }^{-}$ , um amplificador diferencial perfeitamente simétrico dá uma saída $V_{\mathrm {out} }$ :

$V_{\mathrm {out} }=A_{\mathrm {d} }(V_{\mathrm {in} }^{+}-V_{\mathrm {in} }^{-})$

onde $A_{\mathrm {d} }$ é o ganho de modo diferencial.

Amplificadores práticos nunca são perfeitamente simétricos, o que significa que o amplificador produz uma tensão de saída mesmo que as duas entradas tenham o mesmo potencial (o chamado 'modo comum') O Ganho de modo comum, $A_{\mathrm {c} }$ :

$V_{\mathrm {out} }=A_{\mathrm {c} }{\frac {V_{\mathrm {in} }^{+}+V_{\mathrm {in} }^{-}}{2}}$

$A_{\mathrm {c} }={\frac {{2}V_{\mathrm {out} }}{V_{\mathrm {in} }^{+}+V_{\mathrm {in} }^{-}}}$

A razão de rejeição de modo comum é comumente definida como a razão entre o ganho de modo diferencial e o ganho de modo comum:

$\mathrm {CMRR} ={\frac {A_{\mathrm {d} }}{A_{\mathrm {c} }}}$

Um amplificador diferencial é uma forma de circuito mais geral do que o amplificador com uma única entrada; pois ligando uma das entradas do amplificador diferencial à massa, temos como resultado um amplificador de uma saída.

Os amplificadores diferenciais são encontrados em muitos sistemas que utilizam realimentação negativa, aonde uma entrada é utilizada para o sinal de entrada, e a outra para o sinal de realimentação. Uma aplicação comum é o controle de motores ou servomecanismos, assim como para aplicações com amplificação de sinais. Em eletrônica discreta, um modo comum da implementação dos amplificadores diferenciais é a saída longa, que é muito utilizada como o elemento diferencial na maioria dos circuitos integrados de amplificadores operacionais.