Σχεδίαση Μεικτών LSI Κυκλωμάτων Ενότητα 6: Παθητικοί και ενεργητικοί καθρέπτες ρεύματος Αγγελική Αραπογιάννη Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών
Πόλωση του διαφορικού ενισχυτή με Το L διατηρείται σταθερό και αλλάζει το W Ο καθρέφτης ρεύματος κάνει και ενίσχυση ρεύματος καθρέφτες ρεύματος
Καθρέφτες ρεύματος σε συνδεσμολογία σειράς ( από 4) Για λ0 I I DI D μ μ n n C C ox ox W L W L λ GS TH DSI λ GS Απαλλαγή από την επίδραση του μήκους καναλιού. TH DS I I D D W / L λds W / L λds DS = GS = GS DS b : Y = X => I out = IREF Δ Y Δ P /[( m3 + mb3 ) 03 ] GS0 + X = GS3 + Y Αν διαλέξουμε: (W/L)3/(W/L)0 = (W/L)/(W/L) Τότε GS3 = GS0 και επομένως X = Y 3
Καθρέφτες ρεύματος σε συνδεσμολογία σειράς ( από 4) Περιθώριο τάσης στο Ρ. Χαμηλή P, άνισα ρεύματα N TH GS0 GS TH GS0 TH GS TH TH Ίσα ρεύματα, υψηλότερη P 4
Καθρέφτες ρεύματος σε συνδεσμολογία σειράς (3 από 4) Συνδεσμολογία σειράς χαμηλής τάσης GS GS TH b GS TH GS GS TH GS4 TH Ίσα ρεύματα και ελάχιστη τάση. b GS ( GS TH ) GS4 ( GS3 TH 3 ) GS GS0 TH3 GS3 GS TH3 5
Καθρέφτες ρεύματος σε συνδεσμολογία σειράς (4 από 4) Πόλωση της συνδεσμολογίας σειράς χαμηλής τάσης (παραγωγή της b) Πόλωση με ακολουθητή πηγής. GS GS0 TH3 GS3 GS TH 3 6
Ενεργοί καθρέφτες ρεύματος Α Τρόπος Α = G m R out G m =I out / in =( in /)/ in = / ( από ) (+ 0 )(/, )+ 0 = 0 +/ 0 R out ( 0 ) 04 Av A v 7
Β Τρόπος Ενεργοί καθρέφτες ρεύματος ( από ) R P in eq R eq R eq O P in out P out in 8
Διαφορικό ζεύγος με ενεργό καθρέφτη ρεύματος ( από 3) Μετατρέπει τη διαφορική είσοδο σε μονόπλευρη έξοδο Συμπεριφορά μεγάλου σήματος Συμπεριφορά μικρού σήματος Η μεταβολή της τάσης εξόδου εξαρτάται άμεσα από την τάση CM in in out F DD ( οι ασυμμετρίες επηρεάζουν πολύ) GS3 p 0 9
Διαφορικό ζεύγος με ενεργό καθρέφτη Α Τρόπος ρεύματος ( από 3) Α = G m R out I D = I D3 = I D4 =, in / I D =, in / I out = m, in G m = m, I X O, X m3 O3 X R out Α =G m R out =, ( 0 04 ) 0
Διαφορικό ζεύγος με ενεργό καθρέφτη Β Τρόπος ρεύματος (3 από 3) eq =, 0, in R eq = 0, I X out, O, m3 O, O3 in out,o, in O, O3 m3 out 0, (/ m3,4) O3, 4 out in,o3,4 O,, O, O3,4 O, O3,4
Λειτουργία κοινού τρόπου ( από ) α) Για R A CM out in,cm A CM m3,4, R O3,4, R, m3,4 Όπου /( 3,4 ) o3,4 και o, / αμελητέο A DM m3,4,r CMRR, O, O3,4,R m3,4 O, O3,4 A CM, Ακόμη και με πλήρη συμμετρία το σήμα εξόδου επηρεάζεται από τις μεταβολές της εισόδου CM.
Λειτουργία κοινού τρόπου β) Παρουσία αστοχιών π.χ.. ( από ) Δ P Δ in,cm R R ΔI ΔI DI D Δ Δ in,cm in,cm Δ P Δ P R R Δ Δ in / CM in,cm Δ out R R Δ in,cm O3 O3 O3 m3 / m3 Δ Δ ΔΙ D4 = m4 [(/ m3 ) 03 ]ΔΙ D Δ out in,cm in,cm O3 Δ in,cm R / R m3 O3 O3 m3 / m3 3
Τέλος Ενότητας
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 5
Σημειώματα
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση.0. 7
Σημείωμα Αναφοράς Copyiht Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών, Αραπογιάννη Αγγελική 05. «Σχεδίαση Μεικτών LSI Κυκλωμάτων. Παθητικοί και ενεργητικοί καθρέπτες ρεύματος.». Έκδοση:.0. Αθήνα 05. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencouses.uoa./couses/di0/. 8
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Ceative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [] http://ceativecommons.o/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 9
Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 0
Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Οι εικόνες και τα διαγράμματα που χρησιμοποιούνται είναι από το βιβλίο: Behzad Razavi. 000. Desin of Analo CMOS Inteated Cicuits ( ed.). McGaw- Hill, Inc., New Yok, NY, USA 000.