Analóg alapkapcsolások

Az előadások a következő témára: "Analóg alapkapcsolások"— Előadás másolata:

1 Analóg alapkapcsolások
Segédanyag a Villamosmérnöki Szak Elektronika I. tárgyához Belső használatra! BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Elektronikus Eszközök Tanszéke Székely Vladimír, Mizsei János 2006 március

2 Jellegzetes MOS alapkapcsolások
Áramtükör Áramtükör változatok CMOS (komplementer MOS) egyfokozatú erősítő MOS differenciálerősítő OTA (Operational Transconductance Amplifier)

3 Áramtükör Alapgondolat (“növekményes” eszközökre): Ube Iki=f(Ube)
Ube=f-1(Iki) Iki Ube=f-1(I1) I1 Iki=f(Ube)=f( f-1(I1))=I1

4 MOS dióda I MOS dióda karakterisztika: UDS=UGS UDS UGS
Elzáródás határa: UDS=UGS-VT

5 Bipoláris “dióda” I Karakterisztika: UCE=UBE (a telítés határhelyzete)

6 A MOS tranzisztoros áramtükör
“Szél” hatások: aszimmetria !!! Megoldás: különféle W/L viszonyok helyett csak egyforma tranzisztorok, de párhuzamosítva

7 A MOS tranzisztoros áramtükör
Legalább ekkora feszültség kell a 2. Tranzisztoron !

8 Probléma: a kimeneti vezetés
A kaszkód áramtükör Probléma: a kimeneti vezetés 2UGS UGS UGS UGS Megoldás: így UDS a 2. tranzisztoron állandó, ár: nagyobb tápfesz.

9 Áramtükör bipoláris tranzisztorokkal
T2 szaporítható !

10 CMOS erősítő áramkör Elvileg így is lehet !

11 CMOS erősítő áramkör

12 Differenciálerősítő áramkör MOS tranzisztorokkal

13 Differenciálerősítő áramkör MOS tranzisztorokkal
Bipoláris tranzisztoros differenciálerősítőnél hasonló függvényt kapunk: I = I0 tanh(U/UT) Kicsi U-nál közelítés:

14 Differenciálerősítő, áramtükör terheléssel

15 Az I0 áramgenerátor megvalósítása áramtükörrel

16 Operational Transconductance Amplifier
OTA Ap a p áramtükrökre vonatkozó W/L viszonyok hányadosa (a p csatornás áramtükrök erősítése).

17 Operational Transconductance Amplifier
OTA DU DI „Libikóka”