Projeto de um amplificador de ganho programável para bluetooth de baixa energia em tecnologia CMOS de 0,13 μm

• Autor(a) principal: BARBOSA JÚNIOR, Isaías de Sousa.
• Data de Publicação: 2020
• 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/21873
• topic: Engenharia Elétrica.; Amplificador de ganho programável - bluetooth; Bluetooth de baixa energia; Tecnologia CMOS de 0,13 μm; Complementary metal oxide semiconductor - CMOS; Amplificador diferencial; Realimentação de modo comum; Amplificador pseudo-diferencial; Programmable Gain Amplifier - bluetooth; Low power bluetooth; 0.13 µm CMOS technology; Complementary metal oxide semiconductor - CMOS; Differential amplifier; Common Mode Feedback; Pseudo-differential amplifier

O Amplificador de Ganho Programável é um circuito capaz de, convenientemente, ter seu ganho alterado de maneira a atender vários níveis de amplificação. O circuito apresentado neste trabalho foi construído para integrar o receptor de um sistema Bluetooth de Baixa Energia, o qual possui aplicações em Internet das Coisas, contemplando aplicações na área médica, por exemplo. A topologia proposta neste trabalho é constituída por um primeiro estágio com fonte degenerada, um segundo estágio com uma fonte-comum com carga resistiva e um circuito de interface com transcondutância melhorada para construir o amplificador, o qual possui ultra baixo consumo (< 104 μW) e ocupa uma área de 0,004 mm2. Cada saída diferencial do circuito foi carregada com 2 pF, valor estimado levando-se em consideração o carregamento imposto pelo bloco seguinte em uma arquitetura de receptor, isto é, um conversor analógico-digital. Projetado em tecnologia CMOS de 0,13 μm e com tensão de alimentação de 1 V, as simulações da vista extraída do circuito desenvolvido resultaram em consumo máximo de 103,1 μW, largura de banda mínima de 7,56 MHz, ruído máximo de 32,14 nV/!Hz e uma faixa de ganho de 2,56 - 19,69 dB, apresentando melhor desempenho quanto às características de ruído, faixa de ganho por estágio e área quando comparado à trabalhos recentes. A margem de fase do circuito foi de até 104,8◦, tendo sido não inferior a 49◦.