Projeto automático de amplificadores operacionais totalmente diferenciais em tecnologia CMOS

• Autor(a) principal: Oliveira, Arthur Campos de
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/1517
• topic: Electrical engineering; Amplifiers; Operational Amplifiers; CMOS; Engenharia elétrica; Amplificadores; Amplificadores operacionais; CMOS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA

Amplificadores operacionais totalmente diferenciais desempenham um papel crítico em sistemas onde a diferenciação de sinais está presente. Uma desvantagem desse tipo de amplificador _e a necessidade de um circuito extra, chamado de Circuito de Realimentação de Modo Comum (CMFB, do inglês Common-Mode Feedback), para manter a suas tensões de saída estáveis. Este trabalho apresenta uma metodologia para projeto automático de amplificadores operacionais totalmente diferenciais em tecnologia CMOS, no qual são considerados tanto o circuito principal quanto o circuito de CMFB. A metodologia é implementada dentro do fluxo de projeto de uma ferramenta de síntese automática baseada em otimização. A metologia é dividida em duas partes. Em um primeiro momento, um modelo de CMFB ideal é usado para reduzir o número de variáveis livres para a heurística de otimização. Essa estratégia melhora a convergência do processo de otimização uma vez que o espaço de projeto é reduzido. A seguir, projeta-se o circuito real do CMFB. A metodologia é validada através do projeto de um amplificador totalmente diferencial de um estágio em tecnologia CMOS 0,18 m. De forma a verificar a adequação da metodologia para projetos mais complexos, bem como a generalidade da mesma, é feito também o projeto de um amplificador totalmente diferencial de dois estágios utilizando uma técnica de compensação em avanço sem a utilização de capacitores (NCFF, do inglês No Capacitor Feedforward Compensation) em tecnologia CMOS 0,13 m. Os resultados obtidos através de simulação se mostraram satisfatórios para as restrições impostas, mostrando a adequação da metodologia para projeto de amplificadores operacionais totalmente diferenciais de alto desempenho.