Polarización usando una sola fuente de alimentación
Anuncio
FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Polarización usando una sola fuente de alimentación vDD R2 VBB=VDD vDD R +R RC R1 1 IC RB=R1||R2 C B 2 B E R2 IB RE tecnun R2 R1+R2 IE= RR RB= 2 1 R1+R2 C E IE VBB=VDD RC RE Para que IE sea insensible a variaciones en temperatura y β: VBB-VBE VBB>>VBE RE>>RB/(β+1) RE+RB/(β+1) FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Polarización usando una sola fuente de alimentación RB B vDD vDD RC RC IC+IB=IE IB B IC C VC=VBE+IBRB IE E C E VDD=IERC+(IE/(β+1))RB+VBE tecnun IE= VDD-VBE RC+RB/(β+1) RB VBE Para que IE sea insensible a variaciones en temperatura y β: RC>>RB/(β+1) FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Polarización con dos fuentes de alimentación vDD vDD RC RB B RC RB C C B IB E RE E RE IE -vEE -vEE IE= tecnun VEE-VBE RE+RB/(β+1) FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Polarización vDD RD RG1 G vDD Polarización con dos fuentes de alimentación D vDD S RG2 RS RD RG G Polarización usando una sola fuente de alimentación tecnun RD RG G D S D S RS -vSS Polarización usando una sola fuente de alimentación FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Polarización con fuente de corriente vDD vDD RC Rs B +- vs RD C RD vod + E M2 M1 CE I +- v id 2 -vDD vid +2 ITAIL RTAIL -vDD Fuentes de corriente tecnun - Ampliamente utilizadas en la polarización de circuitos integrados (CI) por la menor área ocupada y menores dispersiones frente a variaciones de proceso. FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Espejo de corriente VBE2=VT ln IREF IC2= IO Q1 IREF-IC1- Q2 -vDD IC2 I =VBE1=VT ln C1 IS2 IS1 IO=IC2= IS2 I IS1 C1 IC1 β IC2 β IS2 IS2 I IC1 = IS1 REF IS1 Si Q1= Q2 entonces: tecnun - IO=IREF 1 1+2/β =0 1 1+ 1+(IS2/IS1) β FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Espejo de corriente Si se considera el efecto Early: Como implementar IREF IO~IREF R IREF IO Q1 IO Q2 IREF= VDD-VBE R -VA VA VA RO= VO VCE2-VBE 1 1+ 1+2/β IC2 Efecto Early VCE2(sat) VO tecnun FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Espejo de corriente IE2= IREF IB2 IC1 Q1 Q2 IE2 IO Q3 IB2= - IC1 IC3 2 I =β β C1 β IE2 1+β IREF- IC1- = 2 β(1+β) 2 β(1+β) IC1 IC1 = 0 Al ser Q1 y Q3 idénticos se tiene: IO=IC3= IREF 1+ tecnun 1 2 β(1+β) FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Espejo de corriente VGS2=Vt+ IREF IO M1 2ID2 2ID1 = VGS1= Vt+ k(W/L)2 k(W/L)1 Al ser IO=ID2 entonces: M2 IO=ID1 (W/L)2 (W/L)1 La resistencia de salida será: RO=ro2= VA ID2 = 1 λID2 tecnun FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Espejo de corriente Como implementar IREF R (W/L)2 IO~IREF (W/L) 1+ 1 IREF IO VO M1 Si se considera el efecto Early y VA>>VDS1: M2 VOUT(min)= IO VDS2 VA 2ID2 k(W/L)2 Efecto Early IREF= tecnun VDD-VGS R VOUT(min) VO FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Comparación entre espejos de corriente Bipolares y MOS • El espejo de corriente MOS no es alterado por el efecto de β finita. • En el espejo de corriente Bipolar, el voltaje mínimo de salida es VCEsat, que es aprox. 0.2V. El correspondiente valor en circuitos MOS es (VGS-Vt) que suele ser mayor que VCEsat. Esta capacidad de trabajar con voltajes de salida pequeños es importante en el diseño contemporáneo de circuitos integrados, donde los voltajes de la fuente de alimentación se reducen constantemente. • La razón de transferencia de corriente en un espejo bipolar está determinada por las áreas de emisor relativas de los transistores, mientras que en un espejo MOS está determinada por las razones relativas (W/L). • Tanto los espejos básicos bipolares como los MOS tienen una resistencia de salida de rO=|VA|/I, pero |VA| suele ser menor para dispositivos MOS. tecnun FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Ejercicio IREF Q2 Q1 R1 IO1 Q3 R3 IO1, IO2 y VOmin? tecnun IO2 Q4 R4 FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Ejercicio Espejo de corriente Wilson IO IREF VO Q2 Q1 Q3 IO1 y VOmin? tecnun
