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1 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 MPLCO EENCL María sabel Shaon. ntroduón El aplfador ferenal () es un ruto pensado para aplfar la ferena de dos señales. MPLCO EENCL GU.: ESQUEM E UN (LS SEÑLES ESÁN EES UN MS COMÚN) S se supone el representado por el bloque de la fura., donde se dentfan dos entradas, una de ellas defnda oo nersora (-) y la otra oo no nersora (), y una salda, todas ellas referdas a una asa oún, y se extan las entradas on dos señales ualesquera ( y ), es posble ferenar: una señal de entrada ferenal ( ) defnda oo la ferena entre la señal aplada a la entrada nersora, (-) y la señal aplada a la entrada no nersora, () : ( ) ( ) una señal de entrada a odo oún ( C ) defnda oo la sesua de las dos entradas: C en onseuena, es posble expresar: C ( ) ( ) C S el ruto es lneal, la salda ( ) puede expresarse tabén en funón de dos oponentes, una a odo oún ( C ) y otra a odo ferenal ( ): S: C: donde: S C S CC anana a odo ferenal sple, o sea, la relaón entre la salda y la entrada ferenal, uando la extaón a odo oún es nula. S S anana a odo oún, relaón entre la salda y la entrada a odo oún uando ésta es la úna extaón del ruto. El aplfador ferenal deal es aquel que a la salda tene sólo presente la oponente ferenal, o sea que rehaza las señales a odo oún (anana a odo oún nula) aplfando sólo las señales a odo ferenal. C C C NG. M SBEL SCHON

2 Se defne un fator de érto para el aplfador ferenal que ealúa la apadad de rehazo del ruto a las señales a odo oún frente a la apadad de aplfar las señales a odo ferenal, el fator de rehazo que es la relaón entre la anana a odo ferenal y la anana a odo oún. Noralente se expresa en debeles. s S C os oc C. Crutos de Es posble onstrur rutos aplfadores ferenales on ualquer sposto seondutor que pueda funonar oo aplfador. Puede pleentarse on transstores bpolares o transstores de efeto de apo. En abos asos se trata de aoplar dos spostos déntos en su onfuraón aplfadora (esor o fuente oún) por el ternal oún (esor o fuente) orresponente a la onfuraón, resultando el ruto sétro de la f.., donde Q y Q representan los spostos en fora eneral. Q O O Q o GU.: CCUO GENELZO E Hay sponbles dos saldas, seún ual de ellas se toe queda deternada la entrada que atúa oo nersora y la que atúa oo no nersora. S se dentfa la entrada de Q oo la entrada nersora y la entrada de Q oo la entrada no nersora, la salda o sería la dentfada en la fura. El ruto eneralzado está alentado por dos fuentes de polardades opuestas ( y ) que en eneral tenen alores y - respetaente. Sería posble alentar el ruto on una úna fuente ontra asa, en ese aso se requerría una red de polarzaón externa para las entradas de los spostos. Este ruto es la onfuraón ópta para las etapas de anana de los rutos nterados lneales, en ese aso los spostos que lo onsttuyen son espealente apareados durante el proeso de fabraón. Esta onfuraón presenta exelentes propedades de aslaón entre salda y entrada splfando la sposón de los eleentos de realentaón. La orrente de los spostos está fjada por una fuente de orrente onstante ( ), que puede ser pleentada de ferentes foras; en fora uy sple on una resstena, o on rutos on spostos seondutores en la onfuraón adeuada, obtenéndose ferentes NG. M SBEL SCHON

3 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 aldades en uanto a la establdad de la orrente y al alor de su resstena equalente, y en onseuena, en uanto a la aldad del aplfador ferenal. En todo el análss se supondrá que es una fuente de orrente de alor on una resstena nterna de alor r. 3. plfador ferenal basado en transstor bpolar. 3. nálss del ruto Se trata de dos transstores bpolares en onfuraón esor oún que se hallan aoplados por el esor, tal oo puede erse en la fura 3.. Coo los eleentos del ruto son déntos el ruto resulta sétro. CC C C B B Q E O O Q B B E E o EE GU 3.: CCUO E UN NSSO BPOL. El ruto está alentado por dos fuentes de polardades opuestas ( CC y EE ) que en eneral se fjan a y -, respetaente, dado que los dos transstores son déntos y el ruto es sétro abos transstores quedarán polarzados en el so punto de trabajo al ser extados por señales en sus entradas, sepre que el nel de esas señales se antena dentro del rano adeuado para el funonaento lneal de los spostos. al oo se expresó antes, es posble alentar el sposto on una fuente úna ontra asa, pero en ese aso se requerría una red de polarzaón externa para las bases de los transstores a fn de aseurar el noral funonaento. La fuente de orrente de alor O fja la sua de las orrentes por los esores de los transstores. En onones de reposo la orrente por abos esores es la sa e ual a la tad de la orrente de la fuente. O E E l aplar señal en las bases ( y respetaente), la pedana que el ruto ofree a la ferena de estas dos señales (entrada ferenal) es la sua de las dos pedanas de los odos base-esor en polarzaón reta, en abo, s se onsdera señal a odo oún (entre base y asa) la pedana que ofree el ruto es la del odo de base-esor en polarzaón reta ás la que pone el ternal de esor. Es posble ferenar dos pedanas de entrada, una a odo ferenal y otra a odo oún, resultando esta últa uho ayor que la prera. Partendo de las euaones de Ebers y Molls: 3 NG. M SBEL SCHON

4 y tenendo en uenta que: BE BC C α ES e CS e BE BC E ES e α CS e α ES α CS S B C E En zona ata la juntura base-esor está polarzada retaente entras que la juntura oletor base se halla polarzada en fora nersa, o sea que el ternal de oletor se halla a un potenal ayor que la base (transstor npn) resultando: BE >> BC < BC >> reeplazando en las euaones de Ebers y Molls, las orrentes se pueden aproxar oo: C BE BE BE BE S α ES e S e E ES e e α En onseuena, se pueden expresar las tensones de base-esor de ada transstor en funón de las respetas orrentes de oletor: C BE ln ln S C La tensón ferenal de entrada ( ) resulta: S C BE ln ln S C BE - BE ln C abén se pueden expresar las orrentes de oletor oo funones de la tensón ferenal: - e C C C Ce La sua de las orrentes de esor de los transstores se halla fjada por la fuente de orrente: C α C α e C α C ( E E ) C α C C S α e En estas expresones puede erse laraente que las orrentes de oletor dependen de la ferena de tensón aplada a las bases (tensón de entrada ferenal). S la señal ferenal es nula abas orrentes son déntas e uales a α ees la tad de la orrente fjada por la fuente ( ). NG. M SBEL SCHON 4

5 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 s C C α C C α,5α - - G. 3.: COENES E COLECOES E UN P EENCL NSSO BPOL COMO UNCÓN E L EN EENCL. Las uras de transferena perten extraer onlusones; las araterístas son lneales en una zona entrada alrededor del punto de trabajo, en el ual la penente es áxa. Esta penente defne la transondutana efeta del aplfador que depende del alor de la orrente sunstrada por la fuente de orrente onstante y queda deternada por la suente expresón: 4 La tensón de salda en ada oletor presenta una oponente a odo oún y una oponente a odo ferenal: donde: ± O CC CC CC CC O CC CC CC CC α ± C C ± C C C : orrente de oletor a odo oún (orrente de polarzaón) C : orrente de oletor a odo ferenal La salda flotante toada entre los oletores ( o ) queda deternada por la ferena de tensón entre esos ternales que sólo tene oponente ferenal. En ausena de tensón ferenal en la entrada las dos orrentes de oletor resultan déntas, y esta salda es nula.: o - C C ( C ) C o o C C C C C La salda flotante toada entre los oletores solaente tene oponente a odo ferenal. 5 NG. M SBEL SCHON

6 o α C e e α C e e En la fura 3.3 se uestra la ráfa de la araón de la salda flotante entre oletores en funón de la tensón de entrada ferenal. O α C - - α C G. 3.3: ENSÓN ENE COLECOES E UN P EENCL NSSO BPOL COMO UNCÓN E L EN EENCL. En esta ráfa se puede dentfar fálente el rano de tensón de entrada ferenal que hablta el funonaento lneal ( ± ). 3. nálss en pequeña señal. adas dos señales ualesquera apladas en las bases es posble defnr una oponente sétra ( C, señal a odo oún) y una oponente antsétra (, señal a odo ferenal) (B) (B) MPLCO EENCL o /d /d G. 3.4: SEÑLES E EXCCÓN L MPLCO EENCL E L GU 3. C NG. M SBEL SCHON 6

7 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 C C En la fura 6 se expresan las señales apladas a las bases de los transstores en funón de sus oponentes sétras y antsétras. Haendo referena a la fura 3 y a la fura 6, s se dentfa la base (B ) oo la entrada nersora y la base (B ) oo la entrada no nersora, la salda O, que orrespondería a la toada en el oletor del transstor Q de la fura 3, sería la dentfada en la fura oo salda del aplfador ferenal eneralzado. Suponendo oportaento lneal del ruto es posble aplar superposón, y realzar el análss de ada tpo de señal en fora ndepenente. 3.. Señales a odo ferenal. En este aso el ruto es extado por señales antsétras puras, o sea no exsten oponentes a odo oún o sétras. s y CC ± C C B B Q O O Q B B E E E o EE - / GU 3.5: CCUO E UN NSSO BPOL EXCO CON SEÑLES MOO EENCL. Coo el ruto es sétro, s auenta la señal aplada en B se produe un auento de la orrente de esor y una snuón de la tensón de oletor-esor del transstor Q, pero al so tepo la snuón en ual proporón de la señal aplada en B, deterna una snuón equalente en la orrente de esor del transstor Q y un auento tabén equalente en su tensón de oletor-esor. C C E E CE CE esultando el potenal de esor de abos transstores onstante e ual al potenal en ausena de señal, o sea que el esor se oporta oo una asa rtual para las señales a odo ferenal. En onseuena las araones de tensón oletor-esor de ada oletor se reflejan exataente en las saldas orresponentes. Estas araones pueden alularse tenendo en uenta que está deternada por la araón de tensón entre oletor y asa de un ruto en esor oún sn realentaón de esor, que está soetdo a una araón en su entrada equalente a la tad de la tensón ferenal. 7 NG. M SBEL SCHON

8 La resstena de la fuente de orrente no nfluye para las señales ferenales porque su potenal se antene onstante. La anana de una etapa en esor oún puede alularse on el odelo en pequeña señal de esa etapa. π r π π r o o GU 3.6: MOELO E UN EP EMSO COMÚN. espreando r o la anana de esta etapa resulta: o Coo la entrada puede ser ual a / y (- /), depenendo de a ual de las dos entradas del ruto se haa referena las saldas o y o resultan: o o esulta edente que las saldas se hallan desfasadas 8 o entre sí, y que la salda o está en ontrafase respeto a la señal ferenal de entrada ( ), entras que por el ontraro, o está en fase on esa entrada. S ahora se alula la salda entre oletores: - La relaón entre la salda ferenal entre oletores y la entrada ferenal es la anana de una etapa sple en esor oún y se defne ferenal sple, relaón entre la tensón ferenal de un oletor a asa ( S ) y la entrada ferenal oo anana a odo ferenal opuesto. Se defne tabén la anana a odo ( ) oo la tad de la anana a odo ferenal S S 3.. Señales a odo oún. S se extan las entradas on dos señales sétras las araones an a estar en fase y, por ser el ruto sétro, tendrán ual alor absoluto: NG. M SBEL SCHON 8

9 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 C C E E E CE CE En onseuena el potenal de esor reflejará esas araones a traés de la resstena de la fuente de orrente, y arará en fora proporonal a la araón de la orrente. E ( E E ) r E r La relaón entre la salda en ada oletor ( OC ) y la entrada a odo oún ( C ) puede deternarse a traés de la anana del ruto de un aplfador esor oún on una realentaón de esor de alor r (se obtene un resultado equalente s se apla el teorea de bseón). r π π r o o r GU 3.7: MOELO E UN EP EMSO COMÚN CON ESSENC E EMSO. espreando r o la anana de esta etapa, que es la anana a odo oún del aplfador ferenal, resulta: C o r Π βr Las tensones a odo oún de abas saldas están en fase entre sí y desfasadas 8 o respeto a la entrada a odo oún ensones de salda. Superponendo los efetos de abas señales se puede deternar la tensón total en abas saldas. o o C C o o C C r r Π S - Π S βr ( ) βr C C C C C esulta edente la presena en abas saldas de una oponente debda a la tensón de entrada a odo oún que está desfasada 8 o on respeto a esta tensón y una oponente debda a la tensón de entrada a odo ferenal ( - ) que en la salda ( o ) está desfasada 8 o on respeto a la tensón de entrada ferenal y en la salda ( O ) está en fase on esa tensón. O sea que, sepre que se defna la tensón ferenal oo la ferena entre la tensón de la base uno ( ) enos la tensón en la base dos ( ), en la salda abas oponentes, a odo oún y a odo ferenal, están en fase. C S S 9 NG. M SBEL SCHON

10 3..4 pedanas de entrada. Es posble ferenar dos pedanas de entrada, una a odo ferenal y otra a odo oún. La pedana que el ruto ofree a una señal ferenal es la sua de las dos pedanas de los odos base-esor en polarzaón reta: Z r Π La pedana que ofree el ruto a las señales a odo oún (entre base y asa) es la del odo de base-esor en polarzaón reta ás la que pone el ternal de esor: 3.3 ator de rehazo. Z r β r C Π Se defne el fator de rehazo on salda sple (s) que es la relaón entre la anana ferenal on salda sple y la anana a odo oún: s S C os oc C r Π β r abén se defne un fator de rehazo opuesto deternado por la relaón entre la anana a odo ferenal opuesto y la anana a odo oún, el que resulta: o r s C oc C r β r Π El fator de rehazo depende del transstor ( ) y de la resstena de la fuente de orrente (r ), a ayor resstena enor anana a odo oún y, en onseuena, ayor fator de rehazo. La fuente de orrente debe señarse en dependena reta on el fator de rehazo que se desea obtener. s r Una resstena sreta atúa oo una fuente de orrente, pero no perte obtener fatores de rehazo de alores adeuados, y en alunos sería neesaro auentar su alor hasta antudes que en eneral son nopatbles on las fuentes de alentaón. Por ejeplo, suponendo que se desea un aplfador ferenal on un fator de rehazo sple de 6 db (equale a 3 ), se utlzan transstores de hfe y he KΩ, para una, el alor adeuado para la resstena de esor resulta ayor que KΩ y la aída de tensón en r sería del orden de los 4, que no es un alor aeptable. Por ello se reurre a pleentar fuentes de orrente on eleentos atos que atúan oo aras náas, tenen un alor adsble en polarzaón y en señal su alor auenta en fora onsderable. 3.4 uentes de orrente. La fora ás sple de pleentar una fuente de orrente on transstor bpolar es un transstor en onfuraón base oún.(f. 3.8). La resstena náa en el oletor de Q3 es uy alta, entras que la tensón de ontnua neesara para toar la orrente puede ser relataente baja s e tene un alor redudo y la tensón de oletor a esor del transstor se antene en alores adeuados para aseurar su funonaento en zona ata pertendo un aplo rano de araón de la tensón a odo oún de entrada al ferenal ( CE3 > ). r NG. M SBEL SCHON

11 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 al esor de Q y Q al esor de Q y Q Q3 CC Q3 Q4 CC e EE EE GU 3.8: UENE E COENE CON NSSO BPOL GU 3.9: ESPEJO E COENE Una ejora para esta fuente de orrente onsste en reeplazar r por un odo zener de tensón adeuada para opensar las araones por teperatura. Otra arante es utlzar dos transstores forando un espejo de orrente (f. 3.9). bos transstores son déntos y funonan on la sa tensón de base - esor y, en onseuena, on las sas orrentes de base y oletor. Confuraón uy utlzada en rutos nterados.. C3 C 4 C4 B resultando: es funón de la tensón base-esor, pero los abos de esta tensón no afetan prátaente a la orrente pues son atenuados por la resstena. Para un ejor funonaento se requeren transstores de h E eleado. 3.5 esbalane. CC BE BE B Q Q B E E E E EE GU 3.: CCUO E MEJOO. S los eleentos del se hallan perfetaente apareados, al aplar ual tensón a las bases de los transstores de entrada la ferena de potenal entre sus oletores resulta nula. En la práta se presenta una tensón de desajuste, que se debe a ferenas entre las tensones base - esor y/o de los h E de los transstores. pareen ferenas en las orrentes de base de los transstores de entrada que produen ferentes aídas de tensón en las resstenas de oletor y desbalane de la tensón entre oletores. El areado de las resstenas e y e ejora el funonaento del ferenal en uanto a los efetos de los desbalanes de orrente. NG. M SBEL SCHON

12 4 plfador ferenal basado en transstores de efeto de apo. La sposón es análoa al ruto on transstores bpolares on las partulardades propas de ada tpo de transstor de efeto de apo, JE o MOSE. 4. Crutos. nálss de ran señal. d C d C G Q O O Q G C S o C - GU 4.: CCUO E UN CON JE. Se aoplan dos transstores de efeto de apo en onfuraón fuente oún por el ternal oún, de fora tal que el ruto resulte sétro, tal oo puede erse en la fura 4.(JE) y 4. (MOSE). En onones norales de funonaento, las tensones de puerta-fuente habltan la onduón y los transstores (Q y Q) que se suponen déntos, funonan en zona lneal o de orrente onstante sepre que el alor absoluto de su tensón de drenaje-fuente se antena por ena de la ferena entre la tensón de puerta-fuente y la tensón ubral. Las onones para funonaento en zona ata s los spostos son JE están dadas por: GS, s GS, < P y S, > GS, P, SS P entras que para MOSE: s ( ) GS, > y S, > GS,, K GS, La sua de las dos orrentes de drenaje está fjada por la fuente de orrente: En la fura 4. se uestra el ruto de un basado en MOSE, donde las aras de los transstores de entrada (Q y Q) son tabén transstores (Q3 y Q4) que deben estar apareados. túan oo ara náa del par ferenal y funonan on la puerta al so potenal que el drenaje, o sea que su punto de funonaento está sepre en zona de orrente onstante, ofreendo una resstena náa de alor / (fura 4.3). NG. M SBEL SCHON

13 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 Q3 Q4 G Q O O Q G S o - GU 4.: CON MOSE. Meante desarrollo ateáto puede deostrarse la dependena de las orrentes de drenaje de los transstores de la orrente de la fuente y de la tensón ferenal de entrada: - GS - GS Cobnando las euaones para el aso de JEs, se obtene: P SS SS esolendo para expresar las orrentes en funón de la entrada ferenal y los paráetros del ruto: P SS P SS P SS S la entrada ferenal aplada es rande, toda la orrente de la fuente rulará por uno de los JE; en onseuena s la orrente de la fuente ( ) fuera ayor que la SS de los spostos la juntura puerta - anal podría quedar retaente polarzada, o sea que sepre se adopta enor o a lo suo ual que SS. P SS 3 NG. M SBEL SCHON

14 La apltud áxa de la entrada ferenal está dada por: P SS S la tensón ferenal de entrada está fuera de este rano la orrente para abos ES es nula o ual respetaente, seún orresponde al sno de. Para aseurar oportaento lneal de los spostos se debe adoptar un rano aún ás redudo, en eneral,relaonado on P y el punto de trabajo fjado ( /). La tensón ferenal a la salda ( o ) está dada por: reeplazando las orrentes: O P o ( ) SS P El análss anteror puede aplarse en fora slar para el aso de MOSE resultando: K K K SS ( ) -K ( ) ( ) Para abos spostos el rano adsble para la tensón de entrada ferenal es funón de la orrente de polarzaón ( /) y de las araterístas del sposto, en ontraste on el aplfador ferenal basado en transstores bpolares donde el rano de tensón ferenal es de alrededor de ± 6, sn depender del sposto en partular n de la orrente de polarzaón. 4. nálss en pequeña señal. El análss en pequeña señal es equalente para ualquera de los dos rutos, pues los odelos de los spostos son los sos, on la saledad de tener en uenta que en el aso de rutos on MOS la ara del ferenal es un transstor MOS, y en onseuena es la resstena náa de un MOS que tene el drenaje onetado on la fuente, debendo reeplazarse en todas las euaones por /. O K K K G d s r ds ds / S GU 4.3: MOELO E UN NSSO MOS CON ENJE Y PUE COOCCUOS. Nueaente, dadas dos señales y apladas respetaente a ada una de las bases, se defne la oponente a odo oún ( C ) y la oponente a odo ferenal ( ), a fn de aplar superposón, suponendo funonaento lneal del ruto, y realzar el análss de ada tpo de señal en fora ndepenente. S NG. M SBEL SCHON 4

15 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 C C C 4.. Señales a odo ferenal. El ruto es extado por señales antsétras puras, o sea no exsten oponentes a odo oún o sétras. o sea que: s ± l auentar la señal aplada en la entrada del transstor (G), se produe un auento de la orrente de drenaje de ese transstor y una snuón de su tensón de drenaje-fuente, pero al so tepo la snuón en ual proporón de la señal aplada en G, deterna una snuón equalente en la orrente de drenaje del transstor Q y un auento proporonal de su tensón de drenaje-fuente. S S El potenal de fuente de abos transstores peranee onstante e ual al potenal en ausena de señal, o sea que la fuente oún a abos E se oporta oo una asa rtual para las señales a odo ferenal. En onseuena las araones de tensón drenaje - fuente de ada oletor se reflejan exataente en las saldas orresponentes. Estas araones pueden alularse en base a las onsderaones hehas en la seón.3. Están deternadas por la araón de tensón entre drenaje y asa de un ruto en fuente oún sn realentaón de fuente, que está soetdo a una araón en su entrada equalente a la tad de la tensón ferenal. y G s r ds o S GU 4.4: MOELO E UN EP UENE COMÚN. La anana de la etapa odelada en la fura 4.4, resulta: o La entrada puede ser ual a / y (- /), depenendo de a ual de las dos entradas del ruto se haa referena. 5 NG. M SBEL SCHON

16 Las saldas o y o resultan: o o Las saldas se hallan desfasadas 8 o entre sí, y la salda o está en ontrafase respeto a la señal ferenal de entrada ( ), entras que por el ontraro, o está en fase on esa entrada, sendo -. Calulando la salda opuesta: - La relaón entre la salda ferenal y la entrada ferenal es la anana de una etapa sple en fuente oún y se defne oo anana a odo ferenal opuesto. La anana a odo ferenal sple, relaón entre la tensón ferenal de una salda a asa ( S ) y la entrada ferenal ( ) es la tad de la anana a odo ferenal opuesto S S 4.. Señales a odo oún. S ahora se extan las entradas on dos señales sétras las araones an a estar en fase, y por ser el ruto sétro tendrán ual alor absoluto: S S el potenal de fuente reflejará esas araones a traés de la resstena de la fuente de orrente. S ( ) r r La relaón entre ada salda ( OC ) y la entrada a odo oún ( C ) puede deternarse a traés de la anana del ruto de un aplfador fuente oún on una realentaón de fuente de alor r. s r ds o r GU 4.5: MOELO E UN EP UENE COMÚN CON ESSENC E UENE. S se desprea r ds, la anana a odo oún del aplfador ferenal, que es la anana de esta etapa, resulta: C o ( r ) r NG. M SBEL SCHON 6

17 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 Las tensones a odo oún de abas saldas están en fase entre sí y desfasadas 8 o respeto a la entrada a odo oún ensones de salda. Superponendo los efetos de abas señales se puede deternar la tensón total en abas saldas. o o C C C C S S - ( ) C C S C C C S r onde resulta edente que en abas saldas hay una oponente debda a la tensón de entrada a odo oún que está desfasada 8 o on respeto a esta tensón y una oponente debda a la tensón de entrada a odo ferenal ( - ) que en la salda o está desfasada 8 o on respeto a la tensón de entrada ferenal y en la salda O está en fase on esa tensón. O sea que, sepre que se haya defndo la tensón ferenal oo la ferena entre la tensón de la base uno ( ) enos la tensón en la base ( ), en la salda abas oponentes, a odo oún y a odo ferenal, están en fase, entras que en la salda están en ontrafase pedanas de entrada. anto la pedana de entrada a odo ferenal oo la orresponente a odo oún son uy altas, pues están deternadas por las pedanas de los Es. En aso de alentar el ruto on fuente partda on una fuente ontra asa hay que utlzar una red de polarzaón para las puertas de los transstores de entrada, y, en eneral, será esta red quen deterne la pedana de entrada. 4.3 ator de rehazo. El fator de rehazo on salda sple (rs) es la relaón entre la anana ferenal on salda sple y la anana a odo oún: os S s r oc C C r abén se puede defnr un fator de rehazo opuesto deternado por la relaón entre la anana a odo ferenal opuesto y la anana a odo oún, el que resulta: - os - r oc C C r r C s El fator de rehazo depende del transstor ( ) y de la resstena de la fuente de orrente (r ). ayor resstena enor anana a odo oún y, en onseuena, ayor fator de rehazo. 4.4 uentes de orrente. S se pleenta la fuente de orrente on una resstena sreta los fatores de rehazo que se obtenen son noralente de alor nsufente. Se reurre a fuentes de orrente on E que atúan oo aras náas. Un E on un potenal de puerta fjo es una fuente de orrente on una resstena náa de alor r ds.. En la fura 4.6 se puede er una fuente de orrente on JE (a) y una fuente de orrente on MOSE (b). 7 NG. M SBEL SCHON

18 a la fuente de Q y Q a la fuente de Q y Q Q Q G (a) (b) GS > SS G - > GU 4.6: UENE E COENE BS EN ES (a) JE, (b) MOSE 4.5 CMOS. GU 4.7: CMOS. En este aso los transstores de entrada (Q y Q) son NMOS entras que los transstores de Q3 Q4 G Q O Q G S - o ara (Q3 y Q4) son PMOS, abos pares deben estar apareados entre sí. (fura 4.7). Los transstores PMOS funonan en zona de orrente onstante, pues Q3 tene el drenaje onetado a la puerta y Q4, por ser ual y tener dénta tensón de puerta - fuente debe seurlo. Este ruto no es esenalente sétro, y s ben sólo tene sponble una salda ( ), su funonaento es el de un aplfador ferenal. El análss de ran señal resulta análoo al realzado en la seón nálss en pequeña señal. El odelo equalente para baja señal, suponendo funonaento de los spostos en zona lneal está dado en la fura 4.8 es la transondutana de Q3 y Q4 r ds, es la resstena de drenaje-fuente de Q4 r ds y orresponden a los transstores de entrada (Q y Q). NG. M SBEL SCHON 8

19 NGENEÍ ELECÓNC ELECONC (-54) 3 ( - s ) r ds - ) ( s r ds s4 / s4 r ds r s GU 4.8: MOELO CMOS esolendo para obtener la expresón de la tensón de salda en funón de las entradas, tenendo en uenta que r ds /, r ds / y que r /, resulta: o ( )( ) ( )[ ( )] ( )( ) reaoodando para expresar en funón de entrada ferenal y entrada a odo oún: o ( )[ ( )] ( )( ) ( ) ( ) En la tensón en la salda se ferena una oponente que depende de la tensón ferenal de entrada ( - ) que está en fase on esa entrada y una oponente que depende de la tensón a odo oún[( )/] en ontrafase on ésta. La oponente a odo oún de la salda es prátaente despreable frente a la oponente ferenal para neles oparables de las entradas. La anana ferenal sple resulta: s ( ) ( )[ ( )] ( )( ) y la anana a odo oún: C ( )[ ( )] ( )( ) 9 NG. M SBEL SCHON

20 El fator de rehazo resulta: s S se onsderan las aproxaones: y en onseuena: o ( ) s ( ) y ( ), >>,, C ( ) s La pedana de salda de pequeña señal, que se alula oo la relaón entre la tensón y la orrente de salda uando las entradas son nulas, está dada por: r o o o onsderando las aproxaones anterores: resulta: 5 Bblorafía. ( l ) [ ( ) ] ( ) [ ( )] ( ) ( ) ( ) r o o o, >>,, nálss y seño de rutos nterados nalóos, 3/e.. Paul. Gray, obert G. Meyer. Prente Hall. 995 Mroeletrons ees, E.S. Yan, MGraw-Hll nternatonal, 988. nalo Mos C for Snal Proessn, Greoran & ees, John Wley & Sons, 986. Mroeletrons, Mllan y Grabel, MGraw Hll, 987. Crutos nterados y Ssteas,.C. then, eerté, 975. Crutos nterados Lneales C, rbó, 97. NG. M SBEL SCHON