Amplificador operacional em baixa tensão e aplicações

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2002
Autor(a) principal: GIFFONI, Rony Leite lattes
Orientador(a): PIMENTA, Tales Cleber lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Par diferencial em baixa tensão
Amplificador operacional
Circuito amostra-e-retém
Conversor A/D
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3526
Resumo: A grande tendência atual vem sendo a redução da tensão de alimentação dos circuitos integrados. Fatores como tecnologia, consumo e exigência de mercado direcionam para esta tendência. A operação em baixa tensão permite a utilização de um número menor de baterias, maior integração dos componentes, e ainda traz benefícios relacionados com a confiabilidade e o consumo. Isto leva os projetistas de circuitos a considerar este aspecto e direcionar seus circuitos para esta tendência de redução da tensão de operação. As técnicas convencionais para se obter fator de transcondutância constante para o estágio de entrada complementar requerem muitos circuitos de controle e tornam relativamente complexo o projeto de um amplificador operacional direcionado para operação em baixa tensão. Estas técnicas degradam a resposta em freqüência e a razão de rejeição de modo comum (CMRR). Para superar estes problemas, é proposta uma técnica de projeto econômica e eficiente que se baseia na sobreposição das regiões de transição dos pares diferenciais, e desta forma garante a estabilização do fator de transcondutância com melhoria de CMRR e da resposta em freqüência. Também é apresentado, como aplicações do amplificador proposto, um circuito amostra-e-retém e um conversor analógico-digital. Neste trabalho é implementada uma interessante técnica de conversão e outras características de projeto que, possibilitam operação com tensão de alimentação reduzida e atendem os requisitos de precisão e de velocidade de transmissão para os circuitos de processamento atuais.
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spelling 2002-11-082023-03-012023-03-01T14:13:43Z2023-03-01T14:13:43Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3526A grande tendência atual vem sendo a redução da tensão de alimentação dos circuitos integrados. Fatores como tecnologia, consumo e exigência de mercado direcionam para esta tendência. A operação em baixa tensão permite a utilização de um número menor de baterias, maior integração dos componentes, e ainda traz benefícios relacionados com a confiabilidade e o consumo. Isto leva os projetistas de circuitos a considerar este aspecto e direcionar seus circuitos para esta tendência de redução da tensão de operação. As técnicas convencionais para se obter fator de transcondutância constante para o estágio de entrada complementar requerem muitos circuitos de controle e tornam relativamente complexo o projeto de um amplificador operacional direcionado para operação em baixa tensão. Estas técnicas degradam a resposta em freqüência e a razão de rejeição de modo comum (CMRR). Para superar estes problemas, é proposta uma técnica de projeto econômica e eficiente que se baseia na sobreposição das regiões de transição dos pares diferenciais, e desta forma garante a estabilização do fator de transcondutância com melhoria de CMRR e da resposta em freqüência. Também é apresentado, como aplicações do amplificador proposto, um circuito amostra-e-retém e um conversor analógico-digital. Neste trabalho é implementada uma interessante técnica de conversão e outras características de projeto que, possibilitam operação com tensão de alimentação reduzida e atendem os requisitos de precisão e de velocidade de transmissão para os circuitos de processamento atuais.Over the years, the reduction of the power supply voltage has become a main trend in the design of VLSI integrated circuits. This has been driven individually or collaboratively by technology, power management and market demands. The low voltage operation is essential in modern portable electronic systems to guarantee a smaller number of batteries on the power supply and another benefits such as reliability and consumption. Circuit designers are forced to reconsider and redesign circuits and even develop new analog circuit cells for low voltage operation. Conventional techniques to achieve a constant-gm rail-to-rail complementary N-P differential input stage require complex additional circuitry. In addition, the frequency response and common-mode rejection ratio (CMRR) are degraded. An economical but efficient design technique to overcome these problems is proposed. The proposed technique strategically overlaps the transition regions of the tail currents for the N and P-pairs to achieve constant overall transconductance with improved CMRR and frequency response. This work shows, as application of proposed operational amplifier, the design of a sample-and-hold circuit and an analog-to-digital converter. It is implemented an interesting converter technique that allows the low voltage operation and meet the needs of precision and transmission speed required by digital signal processing circuits.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia ElétricaUNIFEIBrasilIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da InformaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICAPar diferencial em baixa tensãoAmplificador operacionalCircuito amostra-e-retémConversor A/DAmplificador operacional em baixa tensão e aplicaçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPIMENTA, Tales Cleberhttp://lattes.cnpq.br/3321577431881283http://lattes.cnpq.br/5308105940248797GIFFONI, Rony LeiteGIFFONI, Rony Leite. Amplificador operacional em baixa tensão e aplicações. 2002. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2002.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/123456789/3526/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_200231122.PDFDissertação_200231122.PDFapplication/pdf4596235https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3526/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_200231122.PDF54788ce3268f82a1001d089b06f379faMD51123456789/35262023-03-01 11:13:43.689oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442023-03-01T14:13:43Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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