A kım M odlu K uvvetlendiriciler A kım K uvvetlendiricileri

H. Hakan Kuntman
Akım Modlu Kuvvetlendiriciler
Akım Kuvvetlendiricileri
ELE512
øleri Analog Tümdevre Tasarımı
K (veya A) akım kazancı
Tanım Ba÷ıntıları
Akım Kuvvetlendiricisi Tanımı
A
iout
iin
( g m5 g m6 )rin
1
rin #
g m1 g m 2
E 5,6 I D 5,6
E 3, 4 I D 3, 4
M1-M4 giriú gerilimini AC ve DC için toprak
potansiyelinde tutar. Giriú direnci ve akım
kazancı
Basit Akım Kuvvetlendiriciler
iout
iin
(W / L) 7
(W / L) 5
(W / L)10
(W / L) 8
Her iki devre de do÷ru olarak giriú direncini ve akım
kazancını belirler.Ancak, sükunet akımı birinci
devrede ilk kat tarafından kontrol edilir, ikincisinde
dıúarıdan kontrol bulunmamaktadır. Sonuçta,
frekans yanıtı, güç tüketimi gibi bazı parametreler iyi
bir biçimde kontrol edilemez.
A
Akım kazancı boyut oranları ile belirlenir:
º
º ª 1
ª 1
1
1
1
1
rin # «
(
)» // «
(
)»
¬ g m1 g m5 rd 1 // rd 5 g m3 rd 3 // rd 6 ¼ ¬ g m2 g m8 rd 8 // rd 2 g m4 rd 4 // rd 9 ¼
Bu devre çok düúük giriú empedansı sa÷lar. Pozitif
geribesleme çevrimi ile giriú direnci
Basit Akım Kuvvetlendiriciler
iout
iin
(W / L) 6
(W / L) 5
1
g m1 g m 2
(W / L) 8
(W / L) 7
B2
Bu üç kuvvetlendiricinin kazançları en fazla 20 dB mertebesinde.
A
rin #
øyi bir çözüm úekide verilmiútir.Sükunet akımı
boyut oranlarıyla belirlenir.Tipik akım aynası
oranları B1 için 0.1 ile 1 arası, B2 için 5 ile 10
arası. Giriú direnci ve akım kazancı
Basit Akım Kuvvetlendiriciler
Giriúteki I akım kayna÷ı I1 ve I2 giriú akımlarının olası maksimum de÷erlerinin
en az iki katı olmalı
M3 ve M4 için W/L oranları uygun seçilerek akım kazancı istenen de÷ere
getirilir.
ølkesel Yapı
Fark Giriúli Akım Kuvvetlendiriciler
•P.E. Allen and D.R. Holberg, CMOS analog circuit design (Second Edition),
Oxford University Press, New York Oxford, 2002.
•C. Toumazou, F.J. Lidgey, D.G. Haigh (ed.), “Analog IC design: the currentmode approach”, Peter Peregrinus Ltd., 1998.
• G. Palmisano, G. Palumbo, S. Pennisi, “CMOS current amplifiers”, Kluwer
Academic Publishers, 1999
Kaynaklar