Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MAIA, Nedson Joaquim
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2259
Resumo: Este trabalho apresenta uma topologia de um Amplificador Operacional de Transcondutância (OTA) de baixa potência para a compensação da Razão de Rejeição de Modo Comum (CMRR), onde os transistores operam no modo de inversão forte. Inicialmente, é apresentada uma revisão teórica acerca do amplificador diferencial e do OTA. Em seguida, foi proposta uma arquitetura de OTA baseado em uma estrutura de amplificador diferencial simétrico com transistores adicionais em paralelo aos transistores MOS de entrada, a fim de aumentar a taxa de CMRR, bem como a estratégia de compensação proposta. O OTA foi projetado utilizando a tecnologia CMOS IBM 130 nm. Para analisar a estratégia de compensação e obter uma avaliação mais realista foram realizadas as simulações de Monte Carlo e Corner. Os resultados obtidos demonstram que o circuito proposto para controle de modo comum opera corretamente, uma vez que o OTA proposto possibilitou o controle de modo comum em paralelo obtendo uma CMRR de 87,34 dB e consumo de potência de 9,65 μW, validando sua compatibilidade com circuitos de baixa potência.
id UFEI_cb7a6370e676d7df4b0a9d0417f98bb8
oai_identifier_str oai:repositorio.unifei.edu.br:123456789/2259
network_acronym_str UFEI
network_name_str Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
repository_id_str 7044
spelling 2020-12-182020-01-282021-01-28T13:36:52Z2021-01-28T13:36:52Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2259Este trabalho apresenta uma topologia de um Amplificador Operacional de Transcondutância (OTA) de baixa potência para a compensação da Razão de Rejeição de Modo Comum (CMRR), onde os transistores operam no modo de inversão forte. Inicialmente, é apresentada uma revisão teórica acerca do amplificador diferencial e do OTA. Em seguida, foi proposta uma arquitetura de OTA baseado em uma estrutura de amplificador diferencial simétrico com transistores adicionais em paralelo aos transistores MOS de entrada, a fim de aumentar a taxa de CMRR, bem como a estratégia de compensação proposta. O OTA foi projetado utilizando a tecnologia CMOS IBM 130 nm. Para analisar a estratégia de compensação e obter uma avaliação mais realista foram realizadas as simulações de Monte Carlo e Corner. Os resultados obtidos demonstram que o circuito proposto para controle de modo comum opera corretamente, uma vez que o OTA proposto possibilitou o controle de modo comum em paralelo obtendo uma CMRR de 87,34 dB e consumo de potência de 9,65 μW, validando sua compatibilidade com circuitos de baixa potência.This work presents a topology of a low power Transconductance Operational Amplifier (OTA) for the compensation of Common Mode Rejection Ratio (CMRR), in which the transistors operate in the strong inversion mode. Initially, a theoretical review of the differential amplifier and OTA is presented. Then, an OTA architecture was proposed based on a symmetric differential amplifier structure with additional transistors in parallel to the input MOS transistors, in order to increase the CMRR rate, as well as the proposed compensation strategy. The OTA was designed using IBM 130 nm CMOS technology. Monte Carlo and Corner simulations were performed to analyze the compensation strategy and to obtain a more realistic assessment. The results obtained demonstrate that the proposed circuit for common mode control operates correctly, since the proposed OTA enabled common mode control in parallel, obtaining a CMRR of 87.34 dB and power consumption of 9.65 μW, validating its compatibility with low power circuits.Agência 1porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia ElétricaUNIFEIBrasilIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da InformaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICAOTACMRRBaixa potênciaInversão forteUm amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrrinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMORENO, Robson Luizhttp://lattes.cnpq.br/6281644588548940PIMENTA, Tales Cleberhttp://lattes.cnpq.br/3321577431881283http://lattes.cnpq.br/3107199774910677MAIA, Nedson JoaquimMAIA, Nedson Joaquim. Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr. 2020. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2020.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2259/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_2020137.pdfDissertação_2020137.pdfapplication/pdf2975618https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2259/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2020137.pdf3774148e7d291f19c60f6ee5476bf49bMD51123456789/22592021-01-28 10:36:55.409oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442021-01-28T13:36:55Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr
title Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr
spellingShingle Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr
MAIA, Nedson Joaquim
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
OTA
CMRR
Baixa potência
Inversão forte
title_short Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr
title_full Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr
title_fullStr Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr
title_full_unstemmed Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr
title_sort Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr
author MAIA, Nedson Joaquim
author_facet MAIA, Nedson Joaquim
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv MORENO, Robson Luiz
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6281644588548940
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv PIMENTA, Tales Cleber
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3321577431881283
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3107199774910677
dc.contributor.author.fl_str_mv MAIA, Nedson Joaquim
contributor_str_mv MORENO, Robson Luiz
PIMENTA, Tales Cleber
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
OTA
CMRR
Baixa potência
Inversão forte
dc.subject.por.fl_str_mv OTA
CMRR
Baixa potência
Inversão forte
description Este trabalho apresenta uma topologia de um Amplificador Operacional de Transcondutância (OTA) de baixa potência para a compensação da Razão de Rejeição de Modo Comum (CMRR), onde os transistores operam no modo de inversão forte. Inicialmente, é apresentada uma revisão teórica acerca do amplificador diferencial e do OTA. Em seguida, foi proposta uma arquitetura de OTA baseado em uma estrutura de amplificador diferencial simétrico com transistores adicionais em paralelo aos transistores MOS de entrada, a fim de aumentar a taxa de CMRR, bem como a estratégia de compensação proposta. O OTA foi projetado utilizando a tecnologia CMOS IBM 130 nm. Para analisar a estratégia de compensação e obter uma avaliação mais realista foram realizadas as simulações de Monte Carlo e Corner. Os resultados obtidos demonstram que o circuito proposto para controle de modo comum opera corretamente, uma vez que o OTA proposto possibilitou o controle de modo comum em paralelo obtendo uma CMRR de 87,34 dB e consumo de potência de 9,65 μW, validando sua compatibilidade com circuitos de baixa potência.
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-12-18
dc.date.available.fl_str_mv 2020-01-28
2021-01-28T13:36:52Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-28T13:36:52Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2259
url https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2259
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.references.pt_BR.fl_str_mv MAIA, Nedson Joaquim. Um amplificador de transcondutância cmos de baixa potência com melhoria da cmrr. 2020. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2020.
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Itajubá
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UNIFEI
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Itajubá
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron:UNIFEI
instname_str Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron_str UNIFEI
institution UNIFEI
reponame_str Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
collection Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2259/2/license.txt
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2259/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2020137.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
3774148e7d291f19c60f6ee5476bf49b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.br
_version_ 1801863198998003712