Yüksek Ba arımlı lemsel Kuvvetlendiriciler. Yüksek salınımlı, büyük akımlı çıkı katları

Benzer belgeler
Hazırlayan. Bilge AKDO AN

5. CMOS AKIM TA IYICI. v Y

Yarıiletken Elemanların ve Düzenlerin Modellenmesi

6 İşlemsel Kuvvetlendiricilerin Lineer Olmayan Uygulamaları deneyi

9. EŞİKALTI BÖLGESİNDE ÇALIŞAN ANALOG YAPI BLOKLARI

1. ANALOG MOS TÜMDEVRE TEKNİĞİ

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI I

4.3. Enstrümantasyon kuvvetlendiricisi = R R G

PSPICE programı yardımıyla

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Öğretim planındaki AKTS Tümdevre Tasarımı Ders Kodu Teorik Uygulama Lab. SİSTEMDEN GELECEK SİSTEMDEN GELECEK

ELEKTRONİK DEVRE TASARIM LABORATUARI-I MOSFET YARI İLETKEN DEVRE ELEMANININ DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Öğrenci No Ad ve Soyad İmza DENEY 3. Tümleşik Devre Ortak Source Yükselteci

1. ANALOG CMOS TÜMDEVRE TEKN

6. MOS ANALOG ÇARPMA DEVRELER

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

DENEY DC Gerilim Ölçümü

TRANSİSTÖRLÜ KUVVETLENDİRİCİLER. ELEKTRONİK DEVRE TASARIM LABORATUARI-II Özhan Özkan / 2010

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

8 basamaklı veri, tek/çift do rulayıcı basamak yok, 1 bit biti

TRANSİSTÖRLÜ YÜKSELTEÇLERDE GERİBESLEME

YENİ BİR BİPOLAR DEĞİŞTiRİLMİŞ ÜÇÜNCÜ KUŞAK AKIM TAŞIYICI (MCCIII) YAPISI, KARAKTERİZASYONU VE UYGULAMALARI

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

Kocaeli Üniversitesi {kudret.sahin1, oktay, Şekil 1: Paralel A / S dönüştürücünün genel gösterimi

3. 2 +V DD I O2 + C C V O - T 1 T 6 T 3 -V SS T 5 T 8 I 7 I O. (c)

ANALOG ELEKTRONİK BİPOLAR TRANSİSTÖR

ENDÜSTRİYEL ELEKTRONİK İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLERİN LİNEER UYGULAMALARI HAKAN KUNTMAN EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI

AREL ÜNİVERSİTESİ DEVRE ANALİZİ

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Yeni Yüksek Başarımlı CMOS Üçüncü Kuşak Akım Taşıyıcı (CCIII)

R-2R LADDER SWITCHES 8-BIT DAC SUCCESSIVE APPROXIMATION REGISTER 3-STATE BUFFERS

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI 1. BASINÇ, AKIŞ ve SEVİYE KONTROL DENEYLERİ

CMOS OTA EŞİK ALTI ÇALIŞMA GÜVENİLİRLİĞİ

Şekil 5.1 Opamp Blok Şeması ve Eşdeğer Devresi

DEVRELER VE ELEKTRONİK LABORATUVARI

DENEYİN AMACI: Bu deneyde MOS kuvvetlendiricilerden ortak kaynaklı ve ortak akaçlı devreler incelenecektir.

1. ANALOG CMOS TÜMDEVRE TEKNİĞİ

Maltepe Üniversitesi Elektronik Mühendisliği Bölümü Elektronik II (ELK 302)

BAS T VE KULLANI LI B R AKIM LEMSEL KUVVETLEND R C S TASARIMI

T.C. ULUDAĞ ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ ELEKTRĠK - ELEKTRONĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ ELEKTRONĠK DEVRELER LABORATUVARI I

MOSFET:METAL-OXIDE FIELD EFFECT TRANSISTOR METAL-OKSİT ALAN ETKİLİ TRANZİSTOR. Hafta 11

ALAN ETKİLİ TRANSİSTÖR

EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

Bölüm 1 Temel Lojik Kapılar

YÜKSEK BAŞARIMLI İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİ TASARIMI VE UYGULAMALARI

KIRILMA MEKANİĞİ Prof.Dr. İrfan AY MALZEME KUSURLARI

ELEKTRONİK DEVRE TASARIM LABORATUARI-I

1) Yarıiletken teknolojisini anlamak. 1,2,4 1

SAYISAL UYGULAMALARI DEVRE. Prof. Dr. Hüseyin EKİZ Doç. Dr. Özdemir ÇETİN Arş. Gör. Ziya EKŞİ

Bipolar Transistörlerin çalışmasını teorik ve pratik olarak öğrenmek.

DENEY 5 TRANSİSTOR KUTUPLAMA KARARLILIK ve DC DUYARLILIk

Bilişim Sistemleri. Modelleme, Analiz ve Tasarım. Yrd. Doç. Dr. Alper GÖKSU

KISIM 1 ELEKTRONİK DEVRELER (ANALİZ TASARIM - PROBLEM)

Sinamics G120C Genel Tanımlar & Parametre Açıklamaları

Elektrik Makinaları I. Senkron Makinalar Stator Sargılarının oluşturduğu Alternatif Alan ve Döner Alan, Sargıda Endüklenen Hareket Gerilimi

ALÇAK FREKANS GÜÇ YÜKSELTEÇLERİ VE ÇIKIŞ KATLARI

1.1 FET Çal³ma Bölgeleri. Elektronik-I Laboratuvar 6. Deney. Ad-Soyad: mza: Grup No: JFET; jonksiyon FET. MOSFET; metal-oksit yar iletken FET

AMASYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Arttıran tip DC kıyıcı çalışması (rezistif yükte);

SICAKLIK KONTROLLÜ HAVYA

Bu deneyde kuvvetlendirici devrelerde kullanılan entegre devre beslemesi ve aktif yük olarak kullanılabilen akım kaynakları incelenecektir.

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Doğrusal Entegre Devreler EEE

TRANSİSTÖR KARAKTERİSTİKLERİ

SCHMITT TETİKLEME DEVRESİ

Bölüm 10 D/A Çeviriciler

DENEY 3 : TRANSİSTÖR KARAKTERİSTİKLERİ. Amaç : Bipolar Transistörlerin çalışmasını teorik ve pratik olarak öğrenmek.

SimuX Raylı Sistem Simülatörü

SAYISAL ELEMANLARIN İÇ YAPILARI

Albatros2 Grafiksel Kullan c Arayüzü UI400

BJT KARAKTERİSTİKLERİ VE DC ANALİZİ

RF Entegre Devre Tasarımı (EE 575) Ders Detayları

Sayısal Elektronik (EE 235) Ders Detayları

6. DİJİTAL / ANALOG VE ANALOG /DİJİTAL ÇEVİRİCİLER 1

Akım Modlu Çarpıcı/Bölücü

DENEY 5- TEMEL İŞLEMSEL YÜKSELTEÇ (OP-AMP) DEVRELERİ

DERS BİLGİLERİ. Ders Kodu Yarıyıl D+U+L Saat Kredi AKTS. Analog Elektronik Devreleri EE

ATOM BİLGİSİ I ÖRNEK 1

DENEY 4 TRANSİSTÖR KARAKTERİSTİĞİ KOLLEKTÖR EĞRİSİ

nsan Kaynaklar Geli imi

DENEY-5 İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLERİN LİNEER OLMAYAN UYGULAMALARI

EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

Sinamics V20 Devreye Alma Dökümanı

KIRPICI DEVRELER VE KENETLEME DEVRELERİ

EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

DENEY-6 LOJİK KAPILAR VE İKİLİ DEVRELER

Elektro Kaplamada Optimum Ko ullar

DENEY RAPORU BJT VE MOSFET İN DC ÖZELLİKLERİNİN ÇIKARTILMASI. Alican Uysal. İlay Köksal Bilgisayar Mühendisliği B

DENEY 1 Direnç Ölçümü

Yedi Karat Kullanım Klavuzu. Yedi Karat nedir? Neden Karat?

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

ĐŞLEMSEL YÜKSELTEÇLER

DENEY 6- Dijital/Analog Çevirici (DAC) Devreleri

Öğretim planındaki AKTS


DENEY 12 SCR ile İki yönlü DC Motor Kontrolü

T.C. MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DENEY 9: JFET KARAKTERİSTİK EĞRİLERİ

Transkript:

Yüksek Ba arımlı lemsel Kuvvetlendiriciler Yüksek salınımlı, büyük akımlı çıkı katları K1 - T1 ile K2 - T2 çiftleri birim geribeslemeli birer çevrim olu tururlar. Pozitif yarıperiyotta K2-T2 çifti, negatif yarıperiyotta K1-T1 çifti çalı ır. Pu pul yapı. Kullanılacak kuvvetlendirici blokları a a ıda. lk devre K2, ikinci devre K1.

Hattan hatta salınımlı giri katları Giri i aretinin ortak i aret bile eni pozitif ve negatif besleme hatları arasında de i ebilmeli. Bunun için iki katlanmı kaskod yapı kullanılır. PMOS ve NMOS fark kuvvetlendiricileri ile olu turuluyor. Bu tür iki katın bir araya getirilmesi ile giri CM aralı ı arttırılıyor. Giri ortak i aret toprak seviyesine giderse, NMOS lar kesime do ru sürülür, PMOS lar iletimde olur. Aksine Giri i areti seviyesi V DD ye giderse PMOS lar kesime gider, NMOS lar iletimde olur. Toplam e imin de i imi a a ıdaki ekilde verilmi tir. E im, kazanç, hız vb. parametreler de i ir. Bunu düzeltmek için önlemler almak gerekir.

Akım anahtarı kullanılarak davranı ın düzeltilmesi E ikaltında çalı ma Giri gerilimleri Vref de erinde ise dört giri tranzistoru da e it I B akımlarını akıtır. n p ve n n büyüklükleri e ik altında çalı an PMOS ve NMOS tranzistorların üstel ba ıntılardaki emisyon katsayıları. Mr tranzistoru toplam 4I B de erindeki akımın yarısını,2i B kadarını üstlenir. Bu tranzistor bir akım anahtarı görevini üstlenir. Dü ük giri seviyelerinde NMOS tranzistorlar tıkalı. +I B akımının tümü Mr üzerinden akar. Her PMOS tranzistordan 2I B akar. Akım 2 katına çıkar. E im artar. 2 katına çıkar. Yüksek giri gerilimi de erlerinde PMOS tranzistorlar kesime gider. 4I B akımının tümü NMOS tranzistorlardan akar. Bunların akımı 2 katına çıkar. E imleri artar. 2 katına çıkar.

Kuvvetli evirtimde çalı ma E im doymada çalı ma akımının karekökü ile orantılı. Yöntem Vicm ortak i aret gerilimi de i tikçe giri katının e iminin de i tirilmesine dayalı. Bir kat kesime sürüldü ünde, di er katın akımı 4 katına çıkar. Bununla e im de iki katı de ere getirilir. Örne in PMOS tranzistorlar kesime sürüldü ünde, NMOS tranzistorların gmn e imleri iki katına çıkar. gmn = gmp alınmı sa, bu durumda etkin e im sabit kalır. Aynı durum NMOS tranzistorların kesime sürülmesi halinde, PMOS tanzistorlar için geçerlidir. MB1, MB2 tranzistorları ve 1:3 oranlı akım aynaları akım anahtarı i levini yerine getirirler. Her iki kat iletimdeyken, bunların akımları Ib kutuplama akımıdır, Inn ve Ipp akımları sıfır olur. Bu bölgede katım etkin e imi

VB2 = Vonp Bu sınırın ötesinde PMOS tranzistorlar MP1 ve MP2 kesimde Inn = Ib sol alttaki akım aynasından 1: 3 oranında yansır. NMOS ların kutuplama akımı 4Ib olur. Bu durumda etkin e im Her iki tranzistorun iletimde oldu u durumla aynı. VB1 = Vonn olursa, bu sınırın ötesinde NMOS tranzistorlar kesimde Ipp = Ib sa üstteki akım aynasından 1: 3 oranında yansır. PMOS ların kutuplama akımı 4Ib olur. Bu durumda etkin e im yine aynı kalır. Gerçekte bir konumdan di erine tek bir noktada geçi olmaz. Yava bir geçi söz konusudur. Bu geçi ler a a ıdaki ekilde belirtilmi tir.

Tasarım örne i Yüksek de erli ortak giri i aretleri için NMOS giri tranzistorları çalı ırken PMOS giri tranzistorları kesimdedir. PMOS tranzistorlar üzerinden geçmesi gereken kutuplama akımı M5 üzerinden akar. Dü ük ortak giri i aretleri için PMOS giri tranzistorları çalı ırken NMOS giri tranzistorları kesimde olur ve NMOS çiftinin kutuplama akımı M6 üzerinden akar. Ortak giri i aretinin besleme gerilimlerine göre orta gerilim seviyelerinde olması durumunda ise her iki çift de çalı ır. Bu durumda, de i me olmamasını sa lamak üzere çiftlerin tek ba larına çalı malarına kıyasla geçi iletkenli i yarıya dü melidir. Bu i lem, akım anahtarları (M7-M8 PMOS ve M9-M10 NMOS tranzistorları) tarafından giri tranzistorları üzerinden geçecek kutuplama akımının ¾ nün çalınmasıyla gerçekle tirilir. Böylece, üzerlerindeki akım ¼ üne indirilen giri tranzistorlarının e imi yarıya dü ürülmü olur. lemsel kuvvetlendiricinin çıkı katı M31 ve M32 tranzistorları ile olu turulan besleme geriliminden besleme gerilimine salınım aralı ı sa layan bir çıkı katıdır. Yapı AB sınıfı çalı maktadır. Diyot ba lı M23, M24, M27, M28 tranzistorları kutuplama gerilimini sa lamaktadır. Bu diyotlar vasıtasıyla çıkı katının kutuplaması için gerekli referans gerilimi üretilir. M29 ve M30 ise çıkı transistorlarından akıtılabilecek maksimum akımı artırarak devrenin küçük de erli rezistif yükleri geni bir çıkı aralı ı salınımı ile sürmesine olanak tanır.

Uygulama Örne i: Yüksek Dereceden Video Bandı Süzgeci Önerilen CMOS i lemsel kuvvetlendiricinin ba arımı, uygulama örne i olarak seçilen yüksek dereceden video bandı süzgeci üzerinde gösterilmi tir.

Kaynaklar: P.E. Allen and D.R. Holberg, CMOS analog circuit design (Second Edition), Oxford University Press, New York Oxford, 2002. B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Mc Graw-Hill, 2000. W. Sansen, Analog Design Essentials, Springer, 2006. A. Uygur, H. Kuntman, Yüksek ba arımlı bir CMOS i lemsel kuvvetlendirici gerçekle tirilmesi ve aktif süzgeç tasarımına uygulanması, Elektrik-Elektronik-Bilgisayar Müh. 10. Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı, Cilt II, 259-262, stanbul Teknik Üniversitesi- EMO stanbul ubesi, 18-21 Eylül, stanbul, 2003.