Estudiante

Tema 7. Amplificadores MOS básicos á

Bibliografía
• A S Sedra K C Smith Circuitos Microelectrónicos A.S. Sedra, K.C. Smith, Microelectrónicos, Oxford University Press, 2004. • S. Hambley, Electrónica, Prentice Hall, 2001.

2

Índice Índice del Tema 7
ANÁLISIS DE AMPLIFICADORES CONFIGURACIONES BÁSICAS FUENTE COMÚN DRENADOR COMÚN PUERTA COMÚN RESUMEN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

3

Tema7
ANÁLISIS DE AMPLIFICADORES CONFIGURACIONES BÁSICAS FUENTE COMÚN DRENADOR COMÚN PUERTA COMÚN RESUMEN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

4

El análisis de una etapa amplificadora se realiza en dos pasos:
1. Cálculo de continua (polarización) 2. Cálculo de pequeña señal

5

Cálculo de continua (polarización) (p )
Considerar valores de continua en fuentes de voltaje y corriente Transistor: usarmodelo de gran señal en la zona de trabajo correspondiente. Componentes capacitivos: se consideran circuitos abiertos debido a que presentan impedancia infinita (1/2π*f*C) para valores de continua. Componentes inductivos: se consideran cortocircuitos debido a que presentan impedancia nula (2π*f*L) para valores de continua. Generadores independientes de señal: ◦ Voltaje (se sustituyen porcortocircuitos) ◦ Corriente (se sustituyen por circuitos abiertos)
6

Cálculo de pequeña señal (I)
Considerar valores de señal en fuentes de voltaje y corriente corriente. Transistores: usar su modelo equivalente en pequeña señal, según la zona de operación y el rango frecuencial de trabajo. g g j Impedancias capacitivas e inductivas: considerar su valor o sustituir por cortocircuitos o circuitosabiertos según proceda, dependiendo del rango frecuencial de trabajo trabajo.

7

Cálculo de pequeña señal (II)
Calcular las magnitudes características (Av , Ai , AP , Zi , Zo), en función de la frecuencia. Una vez obtenidas las magnitudes características, se puede sustituir la etapa amplificadora por su circuito equivalente.

8

Parámetros Característicos de los Amplificadores (I)

9Parámetros Característicos de los Amplificadores (II)

10

Tema 7
ANÁLISIS DE AMPLIFICADORES CONFIGURACIONES BÁSICAS FUENTE COMÚN DRENADOR COMÚN PUERTA COMÚN RESUMEN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

11

FUENTE COMÚN
Pequeña señal
Rgen +VDD R1 Rgen Cgen RD G D ro RD||RL RS

+
CL io RL vgen

ii

+
vi gmvgs S R1||R2

+
vo

+
vo

−

−

−

+
vgen

ii vi

+
R2

−

−RS

−

AV =

vo g m ro ( RD // RL ) =− vi ( RD // RL ) + ro + (1 + g m ro ) RS

Ri = R1 // R2 Ro = [ro + (1 + g m ro ) RS ] // RD

Amplificador de voltaje

12

Desacoplo de RS para señales
Pequeña señal
+VDD R1 Rgen Cgen RD Rgen G CL io RL R2 RS CS D ro RD||RL

+ +
vo vgen

ii

+
vi gmvgs R1||R2

+
vo

−

−

+
vgen

ii vi

+ −

−

S

−

−

AV = −g m ro ( RD // RL ) ( RD // RL ) + ro

Capacitor de desacoplo aumento de la ganancia

Ri = R1 // R2 Ro = ro // RD

Amplificador de voltaje

13

Tema 7
ANÁLISIS DE AMPLIFICADORES CONFIGURACIONES BÁSICAS FUENTE COMÚN DRENADOR COMÚN PUERTA COMÚN RESUMEN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

14

DRENADOR COMÚN
Pequeña señal
RD no es necesaria
R1 Rgen Cgen RD +VDD Rgen G D ro

+
vgen

ii+
vi gmvgs S R1||R2 RS||RL

−

+
vo

RD

+
vgen

ii vi

+
R2

CL io RS RL

− +
vo

−

−

−

AV =

−
Ro =

g m ro ( RS // RL ) RD + ro + (1 + g m ro )( RS // RL )

Ri = R1 // R2

RD + ro // RS 1+ g m ro
15

DRENADOR COMÚN
Pequeña señal
+VDD R1 Rgen Cgen Rgen G D ro

+
vgen

ii

+
vi gmvgs S R1||R2 RS||RL

−

+
vo

+
vgen

ii vi

+R2

CL io RS RL

− +
vo

−

−

−

AV =

−
Ro =

g m ro ( RS // RL ) ≈1 ro + (1 + g m ro )( RS // RL )

Ri = R1 // R2 ro // RS 1+ g m ro

Seguidor de voltaje

16

Tema 7
ANÁLISIS DE AMPLIFICADORES CONFIGURACIONES BÁSICAS FUENTE COMÚN DRENADOR COMÚN PUERTA COMÚN RESUMEN AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

17

PUERTA COMÚN
Pequeña señal
+VDD R1 RD ro Rgen S D gmvgs RS G...