Consideriamo il seguente circuito:

Se il circuito fosse realizzato con componenti ideali, per v_d = 0 si otterrebbe I_C1 = I_C2, come ampiamente già dimostrato.

Siccome il circuito non è ideale per v_d = 0 si ha I_C1 ¹ I_C2, ovvero, si ha un "offset" in uscita.

Quello che ci proponiamo di valutare, è l'offset d'ingresso, ovvero quel particolare valore V_o della tensione v_d che rende .

Consideriamo

supponendo inoltre i transistors alla stessa temperatura, possiamo valutare l'equazione alla maglia:

ma

Per valutare V_o devo, come accennato prima, imporre:

pertanto varranno le seguenti relazioni:

Inoltre possiamo calcolare:

da cui, per quanto imposto precedentemente, ricaviamo:

Sostituendo questi risultati nell'espressione

ed inoltre, considerando che il valore di v_d così ottenuto, è il valore di V_o cercato, diciamo che:

Definendo con

la corrente di polarizzazione d'ingresso (Input Bias Current), con

l'offset di corrente di ingresso (Input Offset Current) e con

l'offset di tensione in ingresso (Input Offset Voltage) e ricordando le espressioni relative alle correnti di base, possiamo scrivere:

Osserviamo subito come i termini I_off e V_off risultino nulli se i due transistors sono identici; questa circostanza sarà oggetto, in seguito, di un'analisi più approfondita.

Riscrivendo l'espressione che mi fornisce V_o come:

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e sostituendovi le definizioni, otteniamo:

Analizziamo ora l'espressione ottenuta: se R₁ ed R₂ sono le più piccole e le più uguali possibile, il termine in I_b tende a zero, inoltre, se i transistors sono il più possibile simili, come visto in precedenza, anche gli altri due termini dell'ultima espressione andranno a zero; se ne deduce che, sotto queste condizioni ottimali, V_o tenderà a zero.

Da quanto detto risulta chiaro, però, che non potremo sperare di avere un amplificatore differenziale in cui la V_off sia nulla, ma dovremo pensare ad un circuito, che compensi gli effetti inevitabili degli offsets.

Pensiamo così di poter recuperare gli offsets sacrificando un ingresso del circuito per introdurre, per suo tramite, la tensione di compensazione. La rete deve essere costruita in modo tale da presentare una resistenza equivalente il più possibile uguale alla resistenza che il circuito "vede" dall'altro ingresso.

Realizziamo così il seguente circuito:

Chiaramente, dovrà essere R₁>>R_b in modo che, variando P, non vari in maniera sensibile la resistenza "vista" dall'ingresso, inoltre, perchè possa essere recuperato, l'offset massimo in ingresso dovrà essere

Se non volessimo sacrificare un ingresso, potremmo pensare di distribuire diversamente la corrente I_O, ad esempio ponendo un piccolo potenziometro fra i due emettitori.

Considerando il potenziometro come somma di due resistenze: P = R₁+R₂,notiamo che si introduce nella maglia d'ingresso una tensione che può annullare l'offset in ingresso V_o. In questo caso dovrà essere verificata la relazione:

L'introduzione del potenziometro, però, fa diminuire l'amplificazione differenziale in quanto aumenta la resistenza degli emettitori. Posso, pertanto, pensare di "dosare" la I_C, anziché la I_O, ponendo il potenziometro fra i due collettori. Realizziamo perciò il seguente circuito:

In questo caso, al variare di P, variano R_C1 e R_C2 cosicchè, pur conc correnti I_C1 ¹ I_C2, possiamo ottenere ugualmente I_C1·R_C1 = I_C2·R_C2, ovvero, in ultima analisi, avremo recuperato gli offset garantendo una tensione V_u = 0.

Riunendo, ora, tutto quanto visto in un unico circuito, potremo realizzare lo stadio d'ingresso di un buon amplificatore per continua come rappresentato nella figura seguente:

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Come vedremo, a questo schema di massima vanno aggiunti uno stadio di amplificazione intermedio ed uno stadio finale, le cui caratteristiche saranno analizzate in separata sede.

Osservando il circuito, si noterà senz'altro la presenza di uno specchio di corrente, realizzato con transistors di tipo p-n-p, posti sui collettori dello stadio differenziale. La corrente che fluisce nel collettore di T₄ ripete fedelmente la corrente I_C1, per cui sul morsetto d'uscita sarà presente la corrente I_C1 - I_C2, proporzionale, per quanto visto, alla tensione V_d.

Vediamo, inoltre, come sia stato inserito, fra gli emettitori dello specchio di corrente, un potenziometro per il recupero degli offsets. Ricordando che le resistenze, poste sugli emettitori dello "specchio di corrente", fanno sì che le correnti dei collettori non siano "speculari", ma bensì proporzionali al logaritmo del loro rapporto, si comprende come, variando il rapporto di partizione, varino di conseguenza I_C1 ed I_C2, ottenendo così il desiderato recupero degli offsets.

Ancora, possiamo notare la scelta dello "specchio di corrente" come generatore di corrente continua per i transistors T₁ e T₂ ed, infine, l'uso di un'alimentazione duale per il circuito.