Cargas activas

FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Cargas Activas: Motivación
Como se ha visto anteriormente la ganancia en modo diferencial de un amplificador diferencial es: Adm=-gmRC= I· RC I ·R =- C C I/gmVT

La ganancia es proporcional al producto IC·RC. Luego para una ganancia dada Adm si se quiere un consumo reducido (IC ) deberemos maximizar la resistencia (RC ). Problema de área ocupada en elchip. Ej. RC=2kΩ
50Ω/ 40µm 15µm 92µm 7µm

tecnun

Transistor MOS Carga Activa

Resistencia

FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Emisor y Fuente común con carga activa vDD
Vce2
+ -

vDD
T3IREF Vi
+

T2

Vds2
+

-

T2

T3 IREF

Iout=Ic1 Vi
+

+ -

Iout=Id1 T1

+ -

T1

Vout=Vce1

Vout=Vds1

Iout=Ic1 Vout=Vce1 tecnun

Iout=Id1 Vout=Vds1

1

FUENTES DECORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Estudio de gran señal

tecnun

FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Estudio de pequeña señal Caso Bipolar
V2=0 rπ2 + v2 gm2v2 ib + r02

R0= r01 || r02 Av=-gm(r01 ||r02)= 1 VT VT + VA1 VA2

vout
rπ1 gm1v1 r01

vi
-

+ v1 -

ie

Av ~ 1000 a 2000

tecnun

2

FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Estudio de pequeña señal Caso MOS
Vgs2=0 + vgs2gm2vgs2 + r02

vout
+ vgs1 gm1vgs1 r01

R0= r01 || r02 Av=-gm(r01 || r02) Av ~ 10 a 100

vi
-

tecnun

FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Amplificador de fuente común con un diodoconectado como carga vDD
M2 vout

Vi
-

+

M1

tecnun

3

FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Estudio de gran señal vDD
M2 vout I1= I2= k W (Vgs1-Vt1)2 2 L 1 k W (Vgs2-Vt2)2 2 L 2Vout=VDD-Vgs2 Vout=VDD-Vt2Al ser I1=I2 y Vi=Vgs1 Vout=VDD-Vt2tecnun 2I2 k(W/L)2

Vi
-

+

M1

(W/L)1 (V -V ) (W/L)2 i t1

Si M1 y M2 se encuentran operando en la región activa y el efecto de cuerpoes despreciable.

FUENTES DE CORRIENTE Y CARGAS ACTIVAS Estudio de gran señal • Como puede observarse a partir de la ecuación anterior la ganancia es constante y lineal para un amplio rango de la...