Tema EL PAR DIFERENCIAL

Transcripción

1 ea Prero nenería Electrónca Dseño de Crcutos y steas Electróncos E P DFEENC. El par dferencal MO en ran señal. nálss de pequeña señal 3. Desapareaentos 4. Caras ctas 5. nálss en frecuenca 6. El par dferencal polar DCEME 998 ntono Jesús orralba lado of 6. E P DFEENC MO EN GN EÑ V DD O M O M Ö M y M déntcos Ö entonces Ö > >, por tanto, la señal se procesa en odo dferencal ntono Jesús orralba lado of 6

2 nálss de ran señal Ö Defnos: Ö entonces Ö En la salda ; D CM D CM ; CM OD O O OD D Ö eneos que plantear las ecuacones del crcuto para obtener OD en funcón de D ntono Jesús orralba lado 3 of 6 Ecuacones del crcuto Ö upuestos M y M en saturacón: Ö deás OD Ö usttuyendo, W ( ) D G G ' µ ncox C ' µ n ox W ntono Jesús orralba lado 4 of 6 OD OD OD D OD

3 esolendo las ecuacones Ö Eleando dos eces al cuadrado y despejando:, ' µ C n ox W D D ± V EFF Ö D V entonces ; EFF 0 Ö D << V entonces EFF ' µ C n ox W D, ± ntono Jesús orralba lado 5 of 6 Funcón de transferenca ntono Jesús orralba lado 6 of 6 3

4 O ensones ínas funconaento V DD M M M 3 O Ö En el caso ás faorable (la fuente de polarzacón es un espejo sple): Entrada alda V CM MN M V V 3 M, M OV G MN V V OCM MN V 0. 3 OV V ntono Jesús orralba lado 7 of 6. NÁ PEQUEÑ EÑ Ö Entrada Dferencal. En este caso, por lo que la tensón en el nodo, fuente de M y M, peranece constante ( 0), ndepend. de la r out de d od od dd d d r ds rds Crcuto tad equalente para señal dferencal ntono Jesús orralba lado 8 of 6 4

5 Entrada no dferencal o o s s s s s s b r b s ustrato a fuente y b << c r ds ntono Jesús orralba lado 9 of 6 Entrada en odo coún Crcuto tad equalente para señal odo coún portanca de cc oc c ( ) c s s r b r b ustrato a fuente y r << oc c s oc c eleada s c s b r r b b r ds ntono Jesús orralba lado 0 of 6 5

6 3. DEPEMENO Ö Causas: tolerancas de fabrcacón. Para un núero eleado de uestras puede ser consderado aleatoro., V K K C W ' ± ; ; µ n ox Ö nte desapareaento, OD ( ) tensón de offset a la entrada: V 0 OD ( ) dd. e defne ntono Jesús orralba lado of 6 olerancas Ö nfluenca : K V : OD( ) V K K K:, ± V K K V V: V, V ± V V Ö suando V V K K V EFF K V K ntono Jesús orralba lado of 6 6

7 d echazo al odo coún: CM Ö Un efecto uy neato del desapareaento son las anancas cruzadas, especalente cd Ö e defne cd dd od CM dd cd od c c cd cc oc V Ö De la defncón de y CM se deduce que son nersaente proporconales ntono Jesús orralba lado 3 of 6 Ejeplo con o c o c r b r b cd r b Ö Coo dd entonces, CM rb adeás, V CM V rb ntono Jesús orralba lado 4 of 6 7

8 4. CON CG CV Ö Para auentar la ananca, caras actas. El crcuto a) requere una realentacón de odo coún. El crcuto b) no, pero su salda es no dferencal. O V DD M 3 M 4 O V DD M 3 M 4 OU M M M M a) M 3 b) M 3 ntono Jesús orralba lado 5 of 6 d nálss del crcuto b) Ö suos fuentes de M y M a sustrato, que la entrada es dferencal, MM y M3M4, y una cara d d s4 4 s4 d r r r rds rds3 rds rds4 3 4 r r r ds4 ds ntono Jesús orralba lado 6 of 6 8

9 dd Gananca de tensón y r out d s4 r d d out 4 r out d ( ) r r r G 4 ds4 ds r r r out ds ds4 ds ds4 ntono Jesús orralba lado 7 of 6 5. N EN FECUENC C Ö uponeos ahora que la cara es capacta d s4 4 s4 d r C r C r rds rds3 rds rds4 3 4 r r r ds4 ds C C C C C C C d s3 s4 db db3 d 4 d 4 C C C C C C d d 4 db db 4 ntono Jesús orralba lado 8 of 6 9

10 Polos y Ceros Ö a funcón de transferenca tene dos polos y un cero p p z r C ( r ) p r C 4 C Ö En la práctca r >> r, pero dado el alor de, p es el polo donante. Ö Coo r 3, z p, lo que se denona un doblete ntono Jesús orralba lado 9 of 6 6. E P DFEENC PO O O Q Q E V DD Ö nálss dc Procedendo coo el MO C E V ln D V ln C E V ln Coo α C C C C C α e V D C α e V D ntono Jesús orralba lado 0 of 6 0

11 Ö ensones ínas funconaento D 4 V entonces ; 0 Ö D α α << V entonces, ± V D Ö ensones ínas de funconaento: Q Q, Entrada: CM M N V VOV V E V alda: OCM MN V VOV 0. 4 V 3 Q MN ntono Jesús orralba lado of 6 Característca de ransferenca ntono Jesús orralba lado of 6

12 nálss de pequeña señal Ö Dferencas con MO: fnta y eleada Entrada dferencal od dd ( r ) d o Entrada no dferencal rπ e r Entrada en odo coún oc cc r r r c r n π ee c ntono Jesús orralba lado 3 of 6 π ee r nd r π ee Ö Causas: nfluenca Desapareaentos, ± ; E : OD ( :, C ) α α ± V α α V uando V α V ntono Jesús orralba lado 4 of 6

13 Ö as aracones β :, Desapareaentos β dan luar a un offset de correntes β β ± β β β β Ö l ual que en el MO se producen anancas cruzadas. Para el caso de se tenen las sas expresones: CM ree CM V ree β β ntono Jesús orralba lado 5 of 6 Caras ctas y análss frecuenca V DD Q 3 Q 4 Q Q E OU Ö as sas expresones que el MO para la ananca dferencal y la resstenca de salda dd r out G ds4 ds o o 4 Ö abén para polos y ceros ntono Jesús orralba lado 6 of 6 3