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S 1
EE530 Eletrônica Básica IProf. Fabiano Fruett
Transistores de Efeito de Campo iii
• Configurações básicas de amplificadores MOS com carga ativa– Fonte Comum, Porta Comum e Dreno Comum
• Amplificadores Fonte Comum NMOS• Introdução aos inversores lógicos CMOS• Capacitâncias Intrínsecas• Freqüência de ganho unitário• Transistor de Efeito de Campo de Junção (JFET)
S 2
Configurações básicas de amplificadores
Fonte Comum, Porta Comum e Dreno Comum
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S 3
Amplificador Fonte Comum FC e regiões de operação
S 4
Amplificador Fonte Comum Análise de pequenos sinais
22
Ao
REF
Vr
I=
( )1 1 2||ov m o o
i
vA g r rv
≡ = −
´1
1
2m n REFWg k IL
=
11
Ao
REF
Vr
I=
´
1
1 2
21
1 1
n
vREF
A A
WkL
AI
V V
= −+
´
1
12
Av n
REF
VWA kL I
−
3
S 5
Amplificador Porta Comum
( )( )1 1 1 2||v m mb o oA g g r r+
( )2
1 1 1
1 1i oi
i m mb o
v rRi g g r
≡ + +
S 6
Amplificador Dreno Comum (Seguidor de Fonte)
1
1 1
mv
m mb
gAg g+
( )1 1 1
1 1 1||1o
m mb m
Rg g g χ
= +
4
S 7
Amplificador Fonte Comum totalmente NMOS (Carga tipo enriquecimento)
1
2
2
11v
WLAWL
χ
= −
+
S 8
Amplificador Fonte Comum totalmente NMOS (Carga tipo enriquecimento)
Característica de Transferência
5
S 9
Amplificador Fonte Comum totalmente NMOS (Carga tipo depleção)
S 10
Amplificador Fonte Comum totalmente NMOS (Carga tipo depleção)
Característica de Transferência
6
S 11
Amplificador Fonte Comum (Carga tipo depleção) análise para pequenos sinais
1 1 22
1 || ||ov m o o
i mb
vA g r rv g
≡ = −
1 1
2 2
m mv
mb m
g gAg g
≅ − = −χ
1
2
1v
WLAWL
χ
= −
S 12
Inversor Lógico Digital CMOS
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S 13
O Inversor lógico ideal
In Out
S 14
Operação do inversor
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S 15
Capacitâncias Intrínsecas do MOSFET
Capacitâncias de porta:
Capacitâncias de junção (depleção):
, e gs gd gbC C C
e sb dbC C
S 16
Capacitâncias de junção (depleção):
Capacitâncias de porta:
g gs gb gd OXC C C C WLC= + + =
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S 17
Efeito térmico no CMOS
Desvantagens da utilização do CMOS como sensor de temperatura:– Variações não tão previsíveis (baixa
repetibilidade)– Ausência da tensão de bandgap (Vg0)
( )2
2OX
D GS tC WI v V
Lµ
= − ( ) ( )tT V Tµ
SBFOX
bsF
OXmst V
CqN
CQ
V +Φ+Φ+−Φ= 22
2''
'0 ε
S 18
Modelo para pequenos sinais e altas freqüências
10
S 19
Freqüência de ganho unitário (fT)Freqüência em que o ganho de corrente de curto-circuito da config.
Fonte Comum se torna unitário
S 20
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S 21
S 22
Parâmetros do Modelo Pspice de MOSFETS
Fonte: Tab. 5.3 Sedra
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S 23
Transistor de Efeito de Campo de Junção (JFET)
SimbologiaCanal n Canal p
S 24
Funcionamento do JFET
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S 25
Sugestão de estudo• Sedra/Smith cap. 5 seções 5.7, 5.8 e 5.10
– Exemplos, exercícios e problemas correspondentes
Para saber mais:
Paul R. Gray e Robert G. Meyer, Analysis and Design of Analog integrated Circuits, John Wiley & Sons
T. Tsividis, Design considerations in single-chanel MOS analog integrated circuits – A tutorial”, IEEE JSSC SC 13, pp 383-391, junho de 1978