Progetto blocco di polarizzazione di un amplificatore current mirror in tecnologia CMOS

Ciao a tutti! Avrei un quesito da proporvi.... Prima di tutto vi anticipo che sono proprio agli inizi con lo studio dell'elettronica, per cui molte cose che potrebbero sembrare banali o scontate, per me non lo sono affatto...quindi se qualcuno è in grado di rispondermi, parlatemi pure come parlereste ad un bambino senza dare niente per scontato! :-PP Il problema è questo...mi chiedevo se qualcuno potrebbe spiegarmi, o sa indicarmi un sito in cui è trattato BENE l'argomento, come funziona la polarizzazione dei circuiti integrati, in particolare per il tipo di amplificatore citato nell'oggetto. Il problema è...come faccio a stabilire quali transistor inserire nel blocco di polarizzazione, come dimensionarli e come stabilire il rapporto tra le correnti. Insomma...come devo ragionare? Grazie a tutti e scusate la banalità dell'argomento... Saluti. Roby

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Pincaro
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"Pincaro" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@mynewsgate.net...

Scusa ma non ho capito cosa intendi per amplificatore current mirror...se mi spieghi meglio vedo se posso darti una mano :-) Una piccola nota: io non parlerei di blocco di polarizzazione, casomai di rete di polarizzazione :-))

Marco

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marco©

Il Wed, 07 Sep 2005 13:25:43 GMT, Pincaro ha scritto:

Mah, prendi ciò che ti dico abbastanza con le molle: ho lavorato solo per poco con circuiti CMOS.

L'idea dello specchio di corrente è semplice: entro un certo intervallo di tensioni Drain-Source (facciamo il caso dei MOS, ma è uguale con i BJT, a questo livello di dettaglio), la corrente di drain viene fissata dalla tensione Gate-Source (per gli NMOS...). La relazione che lega Vgs (le lettere andrebbero maiuscole, trattandosi di condizioni di polarizzazione, ma non mi piace come vengono fuori) a Id contiene parametri tecnologici (capacità dell'ossido, mobilità, tensione di soglia...), ed il rapporto W/L, ossia larghezza e lunghezza del canale.

Poggiando su questo fatto, uno si inventa lo specchio di corrente, un circuito in cui a due transistor si impone la stessa tensione Vgs, uno dei due è connesso "a diodo" (Vdg = 0) e viene "costretto" a far scorrere una Id. Visto che a quella Id DEVE corrispondere una Vgs, ecco che anche l'altro transistor, avendo Vgs ai suoi capi non potrà esimersi dal far scorrere una *copia* di Id.

Tutto questo discorso poggia FORTEMENTE sul fatto che i parametri tecnologici dei due transistor siano *identici* nei due esemplari. Si dice che i transistor devono essere "matchati", o avere ottimo grado di matching.

Nella microelettronica è relativamente facile ottenere:

- transistor matchati

- transistor vicini con W e L "qualsiasi"

Questo porta ad una certa strategia per la polarizzazione di un circuito microelettronico. Da qualche parte, nel mio circuito, trovo il modo di realizzare *UN* generatore di corrente, come piace a me, col valore che piace a me. Genero una I_ref. Le tecniche per fare il primo generatore, le lasciamo perdere, per ora :-)

Poi, col principio dello specchio di corrente, copio questa I_ref in giro per il circuito....e bada bene, se ne voglio una doppia, basta che metta in parallelo due transistor, se ne voglio una che sia la metà, ne metto due in serie.

Oppure, che è lo stesso, agisco sul rapporto W/L dei vari transistor.

In questo modo, genero le correnti di polarizzazione che mi servono per portare i transistor nel punto di lavoro che mi interessa.

In realtà, però, la sola corrente di polarizzazione non basta a definire il punto di lavoro, mi serve anche Vds...Ma questo viene fuori quando hai davanti lo schema.

M
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Michele Ancis

marco© ha scritto:

mirror...se mi

Amplificatore a specchi di corrente! :-) In particolare sto studiando gli specchi di tipo cascode wide-swing.

Ok, vada per rete! ;-)

Ciao, grazie mille per l'interessamento! :-) Roby

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Pincaro

Michele Ancis ha scritto:

Semplice, conciso...grazie mille per l'aiuto! Penso di aver capito in linea di massima il funzionamento. :-) Ciao! Roby

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Pincaro

Pincaro ha scritto:

Beh, mi rincuora sentirti almeno un po' soddisfatto...In realtà, non è che mi sia piaciuto molto, in questa esposizione. Mi è sembrata un po' troppo aerea, ma se a te va bene..

Gli specchi cascode sono un'evoluzione degli specchi semplici...A questo punto ti prendi un libro di (micro)elettronica (io ho il Sedra-Smith) e te li guardi, è tutto spiegato esaurientemente. Certo che dire un cascode-wide swing mi sembra come dire una ferrari-utilitaria ;-))

Se devi andare più in profondità, vuol dire che devi effettivamente realizzare qualcosa e allora lì devi necessariamente fare esperienza...Con le persone che già sono addentro a questi aspetti.

Giusto per chiarezza, guarda che "ampli a specchi di corrente" non è un termine che si senta usare spesso...Per questo motivo: in microelettronica (ossia praticamente dappertutto, oramai) il carico del transistor amplificatore è *sempre* un "generatore di corrente" (una metà dello specchio), perché fare le resistenze è una gran rottura rispetto al fare un transistor, in questa tecnologia. Dunque, diventa superfluo dire "amplificatore a specchio di corrente". Per questo l'altro ragazzo rimaneva un po' basito. Oh, almeno credo!

M
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Michele Ancis

"Michele Ancis" ha scritto nel messaggio news:dfs4eo$29l$ snipped-for-privacy@news.newsland.it...

[CUT]

In effetti avevo mal'interpretato...pensavo agli amplificatori current mode (quelli a cella di Gilbert per intenderci) e visto che parlava di MOS non mi tornava qualcosa. Oltretutto data la domanda mi sembravano un po' oltre il suo livello :-)

Un'opinione personale: ho usato anche io il Sedra-Smith e lo trovo un buon testo ma credo sia un po' troppo superficiale su molti aspetti per definirlo un libro di microelettronica, lo considereri più un buon libro di elettronica generale :-)

Marco

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marco©

Il Sat, 10 Sep 2005 17:59:29 +0200, marco© ha scritto:

Io alle celle di Gilbert associo un moltiplicatore..comunque ho capito, si possono vedere anche come ampli.

Mah, in effetti hai ragione. Oh, io poi con la microelettronica sono passato abbastanza di sfuggita...Non ho altri testi, praticamente (a parte delle dispense di Vittoz...). Solo che sul Sedra c'è scritto "Circuiti per la microelettronica" e allora...dheheihoiho!

Tu lavori in questo campo?

M
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Michele Ancis

"Michele Ancis" ha scritto nel messaggio news:1i4d2lnahjsos$.1fsmhy9pnn5jl$. snipped-for-privacy@40tude.net...

Mi riferivo a certe architetture di amplificatori Norton. Poi ovviamente si possono realizzare anche moltiplicatori,ecc..probabilmente sono la prima cosa che mi è venuta in mente perchè li sto studiando in questo periodo :-)

Il Sedra in effetti parla di circuiti per la microelettronica perchè mostra tecniche tipiche della realizzazione integrata. Ha il difetto che non ti fa mettere abbastanza "le mani nel silicio" (se capisci cosa intendo). Per quello dicevo che può andare bene per una introduzione ma non molto di più. Nemmeno io ho testi di microelettronica, solo circa 600 pagine di appunti presi a lezione ;-)

In futuro non mi dispiacerebbe..devo solo laurearmi prima ;-)

Marco

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marco©

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