Análise de um retificador de onda completa CMOS na região de inversão fraca.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19076 |
Resumo: | O retificador é um dispositivo essencial na estrutura de circuitos de condicionamento de energia aplicados em baixa potência. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo sobre um retificador de onda completa CMOS, com transistores operando na região de Inversão Fraca. O objetivo é criar um modelo matématico e verificar por meio de simulações no Cadence Virtuoso o comportamento da corrente de saída do retificador que alimenta a carga, para diferentes tipos de ligação do terminal do substrato, na tentativa de aumentar a corrente direta e diminuir a corrente reversa, melhorando assim sua eficiência. Com base em estudos anteriores e utilizando a tecnologia padrão de 180 nm foi aplicado um sinal senoidal, simulando um sinal RF de 100 kHz com uma amplitude de 200 mV na entrada de três retificadores, com o terminal do substrato posicionado em locais diferentes do circuito. Chegou-se a conclusão que, das três topologias analisadas, a que apresentou a melhor eficiêcia foi o retificador com o substrato do transitor PMOS ligado à porta. Entregando uma potência de 32 nW com uma tensão de saída de 106,8 mV para uma carga na faixa de 1,45 M a 2,41 M. |
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Análise de um retificador de onda completa CMOS na região de inversão fraca.Analysis of a full wave CMOS rectifier in the region of weak inversion.Retificador de onda completa - CMOSCMOS - Complementary Metal-Oxide-SemiconductorComplementary Metal-Oxide-Semiconductor - CMOSRegião de inversão fracaRadiofrequênciaTransistor MosfetCadence VirtuosoSoftware Cadence VirtuosoSimulação em Cadence VirtuosoModelagem matemáticaCircuito de condicionamento de energiaRetificador de meia ondaWeak inversion regionRadio frequencyFull wave rectifier - CMOSMosfet TransistorMosfet TransistorCadence Virtuoso SoftwareCadence Virtuoso SimulationMathematical modelingPower conditioning circuitHalf wave rectifierEngenharia Elétrica.O retificador é um dispositivo essencial na estrutura de circuitos de condicionamento de energia aplicados em baixa potência. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo sobre um retificador de onda completa CMOS, com transistores operando na região de Inversão Fraca. O objetivo é criar um modelo matématico e verificar por meio de simulações no Cadence Virtuoso o comportamento da corrente de saída do retificador que alimenta a carga, para diferentes tipos de ligação do terminal do substrato, na tentativa de aumentar a corrente direta e diminuir a corrente reversa, melhorando assim sua eficiência. Com base em estudos anteriores e utilizando a tecnologia padrão de 180 nm foi aplicado um sinal senoidal, simulando um sinal RF de 100 kHz com uma amplitude de 200 mV na entrada de três retificadores, com o terminal do substrato posicionado em locais diferentes do circuito. Chegou-se a conclusão que, das três topologias analisadas, a que apresentou a melhor eficiêcia foi o retificador com o substrato do transitor PMOS ligado à porta. Entregando uma potência de 32 nW com uma tensão de saída de 106,8 mV para uma carga na faixa de 1,45 M a 2,41 M.The rectifier is an essential device in the structure of power conditioning circuits applied at low-power. In this work, a study on the full-wave CMOS rectifier was developed, with transistors operating in the Weak Inversion region. The objective is to create a mathematical model and verify through simulations in Cadence Virtuoso the behavior of the output current of the rectifier that feeds the load, for different types of connection of the terminal of the substrate, in an attempt to increase direct current and decrease the reverse current, thus improving its efficiency. Based on previous studies and using the standard 180 nm technology a sine wave signal was applied, a 100 kHz RF signal was simulated with a magnitude of 200 mV at the input of three rectifiers, with the substrate terminal positioned in different places of the circuit. It was concluded that of the three topologies analyzed, the one that presented the best efficiency was the rectifier with the substrate of the PMOS transistor connected to the port. Delivering a power of 32.8 nW with an output voltage of 106.8 mV for a load in the range of 1.45 M to 2.41 M.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIUFCGFREIRE, Raimundo Carlos Silvério.FREIRE, R. C. S.http://lattes.cnpq.br/4016576596215504LUCIANO, Benedito Antonio.RAMOS, Moabe Rodrigues.2019-072021-05-27T17:34:38Z2021-05-272021-05-27T17:34:38Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19076RAMOS, Moabe Rodrigues. Análise de um retificador de onda completa CMOS na região de inversão fraca. 2019. 47f. (Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia), Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19076porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-05-27T17:35:14Zoai:localhost:riufcg/19076Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-05-27T17:35:14Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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