AMPLIFICADORES CMOS BÁSICOS

Transcripción

1 AMPLIFICADOES CMOS BÁSICOS 1 INTODUCCIÓN Existen tres configuraciones amplificadores básicas basadas en un transistor MOS: Fuente Común (common source), Puerta Común (common gate) y Drenador Común (common drain) o seguidor de fuente (source follower). El nombre de cada configuración iene dado por el terminal del transistor común a la entrada y salida. G D S D G o L S s o S D o L G L Fuente Común (common source) Drenador Común (common drain) Puerta Común (common gate) 1

2 AMPLIFICADO FUENTE COMÚN I EF O = V O o DC ac Amplificador de fuente común con carga actia 3 Modelo equialente DC I O V O V O I EF W 3 L I I I L W O DP3 EF 3 1 I I V V O D1 1 GG TN Circuito equialente DC 4

3 Cura VTC del amplificador V DS1 SAT V O Zona lineal del amplificador V GS1 5 Modelo equialente AC o gs1 g ds1 g ds g m1 gs1 o Circuito equialente AC Modelo equialente de pequeña señal Ganancia de tensión o gm1 A gm1ro1 ro s gds1 gds 6 3

4 esistencia de salida O i x =0 gs1 =0 g m1 gs1 g ds1 g ds x x 1 o ro1 ro ix g 0 ds1 g ds s Circuito equialente del amplificador O A o Prob III.1.A 7 Comportamiento de amplificador a señales de entrada alternas. V DS1 SAT o Zona lineal del amplificador V O A o s V GS1 8 4

5 Amplificador fuente común PMOS I EF O = V O o DC ac 9 Modelo equialente DC I O W L3 IO IEF L W3 1 IO IDP1 1VDD VGG VTP Modelo equialente AC o g1 g ds1 g ds gm1sg1 o Modelo equialente de pequeña señal 10 5

6 Circuito equialente del amplificador O A o o gm1 A g r r g g m1 o1 o s ds1 ds 1 o o1 o gds1 g r r ds Prob III.1.B 11 AMPLIFICADO DENADO COMÚN O SEGUIDO DE EMISO I EF O = V O o DC ac 1 6

7 Modelo equialente DC V O I O W L3 IO IEF L W3 1 IO ID1 1VGGVO VTN Modelo equialente AC gs1 g ds1 g m1 gs1 o g ds o 13 gs1 g m1 gs1 g ds1 g ds o Ganancia de tensión A gs1 s o o g g g m1 gs1 ds1 ds o gm1 g g g s m1 ds1 ds 14 7

8 esistencia de salida gs1 O i x g m1 gs1 g ds1 g ds x x 1 1 o ix g 0 m1 gds1 g ds gm1 s Circuito equialente del amplificador O A o Prob III..A Prob III..B 15 AMPLIFICADO PUETA COMÚN I EF 1 1 O = V O o DC ac 16 8

9 Modelo equialente del amplificador O O i As o Circuito equialente AC Circuito equialente del amplificador A s g g o m1 ds1 i s g g g g g s ds1 ds ds m1 ds1 s gds 1 gds g g g m1 ds1 ds g g 1 g 1 1 o ds s ds1 m1 s Prob III.3 17 Características de los amplificadores básicos Fuente común Drenador Común Seguidor de Fuente Puerta Común i Baja o Media Alta Baja Media Alta A V Media Alta ( ) 1 Media Alta () 18 9

10 AMPLIFICADO CASCODE Amplicador cascode: Fuente comúnpuerta común I EF M 4 Fuente Común Puerta Común 1 O = V O o DC ac 19 Modelo equialente del amplificador O O A o Circuito equialente AC Prob III.7 A g g o i r m1 ds3 ds3 0 10

11 INVESO CMOS O = V O o DC ac 1 Modelo equialente DC V O I DP I D1 Ecuación básica ID1 1 1 VGG V 1 TN IDP VDD VGG VTP Ecuación para cálculo de V o ID1 1 1 VGG VTN 11V 1 o IDP VDD VGG VTP 1 VDD Vo 11

12 Modelo equialente AC g gs1 g m g g m1 gs1 g ds g ds1 o Prob III.8 Prob III.9 gs1 sg gs1 (g m1 g m ) gs1 g ds1 g ds o A g g g g o m1 m s ds1 ds g g 1 1 o ds1 ds 3 1